异步时序电路 异步时序逻辑电路与同步时序逻辑电路有何区别?
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、设备易受不同环境的影响。
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。
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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。
异步电路和同步时序电路的区别?
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。
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