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jk触发器怎么变成t触发器 异步时序逻辑电路与同步时序逻辑电路有何区别?

浏览量:2964 时间:2021-03-11 05:22:57 作者:admin

异步时序逻辑电路与同步时序逻辑电路有何区别?

1、异步电路的核心逻辑是组合电路,如异步FIFO/RAM读写信号、地址译码信号等。

2. 该电路的核心逻辑由各种触发器实现,利用寄存器的异步复位/设置端,使整个电路具有一定的初始状态。

2、异步电路的输出不依赖于某个时钟,也就是说,它不是由驱动触发器的时钟信号产生的。

2. 整个同步电路由时钟边缘驱动。

3、异步电路极易产生毛刺,且易受环境影响,不利于器件的移植。

2. 以触发器为主体的同步时序电路可以避免毛刺的影响,使设计更加可靠;同步时序电路有利于器件移植,因为环境和器件技术对同步电路的影响几乎可以忽略;同步电路可以方便地组织流水线,提高芯片的运算速度。

在同步时序电路中,所有触发器都由相同的外部时钟脉冲CP触发。在异步时序电路中,每个触发器都可以由不同的时钟信号触发。组合逻辑电路:组合逻辑电路在逻辑功能上的特点是,任何时刻的输出只依赖于当时的输入,与电路的原始状态无关。一个组合逻辑电路可以有几个输入变量和几个输出变量。每个输出变量都是其输入的逻辑函数。输出变量在每一时刻的状态只与输入变量当时的状态有关,与输出的原始状态和输入的原始状态无关,即输入状态的变化立即反映在输出状态的变化上。组合逻辑电路没有记忆功能。时序逻辑电路:时序逻辑电路在逻辑功能上的特点是,任何时刻的输出不仅取决于当时的输入信号,而且还取决于电路的原始状态,换句话说,它还与以前的输入有关。时序电路具有记忆功能。时序逻辑电路可分为同步时序电路和异步时序电路

1。同步时序电路:同步时序电路是指每个触发器的所有时钟端连接在一起,并行系统的时钟端只能在时钟脉冲到达时改变电路的状态。在下一个时钟脉冲到达之前,改变的状态将保持不变。此时,无论外部输入x是否改变,状态表中的每个状态都是稳定的

2。异步时序电路:异步时序电路是指除了使用带时钟的触发器外,不带时钟和延迟元件的触发器也可用作存储元件。电路中没有统一的时钟电路。状态的变化是由外部输入的变化直接引起的。异步时序逻辑电路可分为脉冲异步时序电路和电平异步时序电路,同步时序电路只有一个时钟源,即电路中的每个触发器都是同时触发的。异步时序电路有多个时钟源,即每个触发器不是同时触发的,而是有时序的。另一个区别是异步时序电路通常比同步时序电路复杂。

同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有何不同?

1、同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步工作,而异步电路不利用时钟脉冲进行同步。它的子系统使用特殊的“启动”和“完成”信号使其同步。

2、由于异步电路具有无时钟偏差、功耗低、性能一般而不是最差、模块化、可组合性和可重用性等优点,近年来对异步电路的研究迅速增加,发表的论文数量翻了一番。英特尔奔腾4处理器的设计也开始采用异步电路设计。

V异步电路主要是一种组合逻辑电路,用于产生地址译码器、FIFO或ram的读写控制信号脉冲。它的逻辑输出与任何时钟信号无关,译码输出产生的毛刺可以监控。

同步电路由时序电路(寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路组成。所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。这些时序电路共享相同的时钟时钟时钟,所有的状态变化都在时钟的上升(或下降)沿完成。

3、在分析不同的异步时序逻辑电路时,还应考虑每个触发器的时钟信号。当触发器的有效时钟信号到达时,触发器的状态根据状态方程变化,当没有有效时钟信号时,触发器的状态保持不变。

同步逻辑有两个主要缺点:1。时钟信号必须分配给电路上的每个触发器。时钟通常是一个高频信号,这将导致功耗,即产生热量。即使每个触发器不起任何作用,也会消耗少量的能量,因此会产生废热。

2. 最可能的时钟频率由电路中最慢的逻辑路径(即关键路径)决定。也就是说,每一个逻辑运算,从最简单的到最复杂的,都应该在时钟的每个周期中完成。

消除此限制的一种方法是将复杂的操作分为几个简单的操作。这种技术被称为“管道”。这项技术在微处理器中非常重要,它被用来帮助提高当今处理器的时钟频率。

同步:所有触发器共享一个公共的触发信号源CP,异步:所有触发器不共享一个公共的CP源,同步:优点,所有触发器状态同时刷新,信号延迟时间短,缺点:结构复杂,异步:优点,结构简单,但是触发器的状态刷新是不同步,信号延迟可能累积,导致异常状态。

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