2016 - 2024

感恩一路有你

异步时序逻辑电路分析例题 什么是异步时序电路?

浏览量:2522 时间:2021-03-14 20:37:02 作者:admin

什么是异步时序电路?

异步时序电路是指除了使用带时钟的触发器外,还可以使用无时钟的触发器和延迟元件作为存储元件的电路。电路中没有统一的时钟电路,状态的变化直接由外部输入的变化引起。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。

时序电路由最基本的逻辑门电路和反馈逻辑电路(输出到输入)或器件组成。时序电路与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是输出不仅取决于当时的输入值,而且还取决于电路的过去状态。它类似于带有储能元件的电感或电容电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、存储器等,是时序电路的典型器件。时序逻辑电路的状态由存储电路存储和表示。

什么是异步时序电路?

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。改变的状态将一直保持到下一个时钟脉冲到达。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,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件。电路中没有统一的时钟电路。外部输入的变化直接引起电路状态的变化。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

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。

同步电路使用时钟脉冲使其子系统同步运行,而异步电路不使用时钟脉冲进行同步。子系统使用特殊的“启动”和“完成”信号进行同步。

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。

参考源:

参考源:

异步时序逻辑电路分析例题 怎么区分同步异步时序电路 时序逻辑电路有哪些

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,本站不承担相关法律责任.如有侵权/违法内容,本站将立刻删除。