時序邏輯電路其任一時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入,而且還與過去各時刻的輸入有關。常見的時序邏輯電路有觸發器、計數器、寄存器等。由于時序邏輯電路具有存儲或記憶的功能,檢修起來就比較復雜。 帶有時序邏輯電路的數字電路主要故障分析: 1. 時鐘:時鐘是整個系統的同步信號,當時鐘出現故障時會帶來整體的功能故障。時鐘脈沖丟失會導致系統數據總線、地址總線或控制總線沒有動作。時鐘脈沖的速率、振幅、寬度、形狀及相位發生變化均可能引發故障。 2. 復位:含有微處理器(MPU)的設備,即使是最小系統,一般都具有復位功能。復位脈沖在系統上電時加載到MPU上,或在特定情況下使程序回到最初狀態(例如,看門狗Watchdog程序)。當復位脈沖不能發生、信號過窄、信號幅度不對、轉換中有干擾或轉換太慢時,程序就可能在錯誤的地址啟動,導致程序混亂。 3. 總線:總線傳遞指令系列和控制事件,一般有地址總線、數據總線和控制總線。當總線即使只有一位發生錯誤時,也會嚴重影響系統功能,出現錯誤尋址、錯誤數據或錯誤操作等?偩錯誤可能發生在總線驅動器中,也可能發生在接收數據位的其它元件中。 4. 中斷:帶微處理器(MPU)的系統一般都能夠響應中斷信號或設備請求,產生控制邏輯,以暫時中斷程序執行,轉到特殊程序,為中斷設備服務,然后自動回到主程序。中斷錯誤主要是中斷線路粘附(此時系統操作非常緩慢)或受到干擾(系統錯誤響應中斷請求)。 5. 信號衰減和畸變:長的并行總線和控制線可能會發生交互串擾和傳輸線故障,表現為相鄰的信號線出現尖峰脈沖(交互串擾),或驅動線上形成減幅振蕩(相當于邏輯電平的多次轉換),從而可能加入錯誤數據或控制信號。發生信號衰減的可能原因比較多,常見的有高濕度環境、長的傳輸線、高速率轉換等。而大的電子干擾源會產生電磁干擾(EMI),導致信號畸變,引起電路的功能紊亂。 時序邏輯電路是指任意時刻的輸出狀態不僅與該時刻的輸入信號狀態有關,而且還與信號作用前電路的狀態有關。因此,在電路結構上,必定含有具有記憶功能的存儲電路。 時序邏輯電路的分析是指給出時序電路的邏輯圖,求解該電路邏輯功能的過程。同步時序電路的一般分析方法和步驟見下圖所示。 |