同步-异步电路接口设计与仿真 asynchronous circuit and interface design.pdfVIP

同步一异步电路接口设计与仿真 同步一异步电路接口设计与仿真木 CircuitandInterface Asynchronous Design 郑敏杰岑峰许维胜 (同济大学控制理论与控制工程，上海201804) 具设计的一款简单异步算术逻辑单元为例，并通过仿真，研究了同步一异步电路接口设计的方法，为异步电路模块融 合进同步电路模块提供了思路。 关键词：同步一异步接口 异步电路握手协议异步电路设计工具算术逻辑单元 doi：10．3969／j．issn．1007—080X．2010．01．013 Abstract：Theof circuit moreandmore of advantageasynchronousgets attention，theintegration circuitisa trend．Useda ALU Balsa circuittoolfor asynchronousmajor asynchronousdesignedby asynchronous example， and simulationto the methodoftheinterfaceof aideathat through studydesign synchronous-asynchronouscircuit，provided circuitmodule into module． asynchronous integratedsynchronous circuithandshake interface circuit Keywords：asynchronous protocolsynchronous—asynchronousasynchronous toolarithmeticunit design logic 0 引 言 完成大规模电路设计。针对同步电路和异步电路的各自优点， 相比于同步电路，异步电路的优势体现在： (1)低功耗。免去了系统全局时钟，可以有精细度的时钟想在SoC芯片中被日益广泛应用B’。由于涉及多时钟域和异 门控和零备用功耗。 (2)高速。运算速度m实际局部延时决定，而不是全局最接口1通常在同步端的两侧增加可暂停时钟，接口处用异步握 差延时决定。 手通信，或者接口当中增加FIFO提高吞吐效率。 (3)低电磁噪声辐射。局部时钟倾向于随机启动。 桕异于GALS设计思想，本文将研究的是与其相反的同步 (4)更好的可重组性和模块化。采用简单的握手接口和局电路包罔异步电路的设计思想。由于在实际电路设计中，某些 部时钟。 模块采用的是异步设计，而其余模块采用的是同步设计，可以对 (5)没有时钟分配和时钟偏差问题。因为没有全局时钟信异步电路模块进行封装，使其与其他同步模块进行协调工作，因 号，所以不需要在整个电路中以最小相位偏差来分配时钟。 此同步一异步电路接口成为至关重要的问题。本设计在接口处 (6)良好的环境适应能力。异步系统能在晶体管阈值下仍采用的是可暂停时钟、FIFO综合使用的思想。为阐述明白，利 能保持逻辑和时序功能的正确执行。 用Balsa异步电路设计工具，设计一款简单异步算术逻辑单元 但由于异步电路缺少完善的测试流程和测试方法以及缺 少比较成熟的EDA工具…，所以目前仍难以采用异步方法独立的功能，用四相单轨握手协议实现其异步接口，最后进行异步电 }基金项目：国家自然科学基金资助项目，项目编号 作者简介：郑