同步时序电路与异步时序电路,

2019-04-14 12:42发布

同步时序电路与异步时序电路的区别: 简而言之:    同步电路:存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源,因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。    异步电路:电路没有统一的时钟,有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连,这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步,而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步   在这里我用D触发器来很明显的体现出同步和异步的区别。先用verilog描述一个异步的D触发器,即就是当有时钟clk、reset、set、信号时该处发起都会随时发出响应。然后描述一个同步的D触发器,当有时钟脉冲时才会做出响应,而reset和set发生时只会等时钟发生变化才会做出响应。然后在测试用例中使用相同的信号,观察两个触发器的区别。 异步D触发器: module D_yb(     input clk,     input rst,     input set,     input d,     output q ); always @(posedge clk or negedge rst or negedge set) begin     if(!rst)        q<= 0;  else      if(!set)      q<= 1; else      q<=d;   end endmodule 同步D触发器: module D_tb(    input clk,    input rst,    input ser,    input d,    output  q ); always @(poedge clk ) begin if(rst)        q<= 0; else if(set)        q<=1; else        q<=d; endmodule 同步电路在数字设计中占绝对优势,和异步电路相比有以下优势。 同步电路的优点: 1,可以有效的避免毛刺的影响,提高设计可靠性,同步设计是避免毛刺最简单的方法。 2,简化时序分析过程 缺点: 最大可能时钟频率是由电路中最慢的逻辑路径决定的,也就是关键路径,意思就是说每一个逻辑的运算,从简单到复杂都要在一个时钟周期内完成,同步电路往往会出现逻辑延迟过大,使得系统频率降低,采用流水线的设计思想,将复杂的运算分为数个简单的运算,可以帮助提高系统频率。 时序图和分析:https://wenku.baidu.com/view/0c111a850740be1e650e9a92.html