什么是异步电路

鑫锐电气 2022-11-23 14:55 编辑:admin 158阅读


同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作。
异步电路不使用时钟脉冲做同步,其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。
异步电路特点:无时钟歪斜问题,低电源消耗,平均效能而非最差效能,模块性,可组合性,可复用性。异步电路主要是组合逻辑电路,用于产生地址译码器、FIFO或RAM的读写控制信号脉冲,其逻辑输出与任何时钟信号都没有关系,译码输出产生的毛刺通常是可以监控的。但它同时也用在时序电路中,此时它没有统一的时钟,状态变化的时刻是不稳定的,通常输入信号只在电路处于稳定状态时才发生变化。也就是说一个时刻允许一个输入发生变化,以避免输入信号之间造成的竞争冒险。
异步电路和同步时序电路的区别:
异步电路: 电路核心逻辑有用组合电路实现。异步时序电路的最大缺点是容易产生毛刺。不利于器件移植。不利于静态时序分析(STA)、验证设计时序性能。
同步时序电路: 电路核心逻辑是用各种触发器实现。电路主要信号、输出信号等都是在某个时钟沿驱动触发器产生的。同步时序电路可以很好的避免毛刺。利于器件移植。利于静态时序分析(STA)、验证设计时序性能。

同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有何不同?

1、时钟信号不同

在同步时序逻辑电路中有一个公共的时钟信号,电路中各记忆元件受它统一控制,只有在该时钟信号到来时,记忆元件的状态才能发生变化,从而使时序电路的输出发生变化,而且每来一个时钟信号,记忆元件的状态和电路输出状态才能改变一次。

由于异步电路没有统一的时钟,状态变化的时刻是不稳定的,通常输入信号只在电路处于稳定状态时才发生变化。

2、触发器的状态是否变化

同步时序电路中几乎所有的时序逻辑都是“同步逻辑”,有一个“时钟”信号,所有的内部内存('内部状态')只会在时钟的边沿时候改变。

异步时序逻辑电路分析时,还需考略各触发器的时钟信号,当某触发器时钟有效信号到来时,该触发器状态按状态方程进行改变,而无时钟有效信号到来时,该触发器状态将保持原有的状态不变。