jk觸發(fā)器怎么變成t觸發(fā)器 異步時(shí)序邏輯電路與同步時(shí)序邏輯電路有何區(qū)別?
異步時(shí)序邏輯電路與同步時(shí)序邏輯電路有何區(qū)別?1、異步電路的核心邏輯是組合電路,如異步FIFO/RAM讀寫(xiě)信號(hào)、地址譯碼信號(hào)等。2. 該電路的核心邏輯由各種觸發(fā)器實(shí)現(xiàn),利用寄存器的異步復(fù)位/設(shè)置端,使整
異步時(shí)序邏輯電路與同步時(shí)序邏輯電路有何區(qū)別?
1、異步電路的核心邏輯是組合電路,如異步FIFO/RAM讀寫(xiě)信號(hào)、地址譯碼信號(hào)等。
2. 該電路的核心邏輯由各種觸發(fā)器實(shí)現(xiàn),利用寄存器的異步復(fù)位/設(shè)置端,使整個(gè)電路具有一定的初始狀態(tài)。
2、異步電路的輸出不依賴(lài)于某個(gè)時(shí)鐘,也就是說(shuō),它不是由驅(qū)動(dòng)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生的。
2. 整個(gè)同步電路由時(shí)鐘邊緣驅(qū)動(dòng)。
3、異步電路極易產(chǎn)生毛刺,且易受環(huán)境影響,不利于器件的移植。
2. 以觸發(fā)器為主體的同步時(shí)序電路可以避免毛刺的影響,使設(shè)計(jì)更加可靠;同步時(shí)序電路有利于器件移植,因?yàn)榄h(huán)境和器件技術(shù)對(duì)同步電路的影響幾乎可以忽略;同步電路可以方便地組織流水線,提高芯片的運(yùn)算速度。
在同步時(shí)序電路中,所有觸發(fā)器都由相同的外部時(shí)鐘脈沖CP觸發(fā)。在異步時(shí)序電路中,每個(gè)觸發(fā)器都可以由不同的時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)。組合邏輯電路:組合邏輯電路在邏輯功能上的特點(diǎn)是,任何時(shí)刻的輸出只依賴(lài)于當(dāng)時(shí)的輸入,與電路的原始狀態(tài)無(wú)關(guān)。一個(gè)組合邏輯電路可以有幾個(gè)輸入變量和幾個(gè)輸出變量。每個(gè)輸出變量都是其輸入的邏輯函數(shù)。輸出變量在每一時(shí)刻的狀態(tài)只與輸入變量當(dāng)時(shí)的狀態(tài)有關(guān),與輸出的原始狀態(tài)和輸入的原始狀態(tài)無(wú)關(guān),即輸入狀態(tài)的變化立即反映在輸出狀態(tài)的變化上。組合邏輯電路沒(méi)有記憶功能。時(shí)序邏輯電路:時(shí)序邏輯電路在邏輯功能上的特點(diǎn)是,任何時(shí)刻的輸出不僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入信號(hào),而且還取決于電路的原始狀態(tài),換句話(huà)說(shuō),它還與以前的輸入有關(guān)。時(shí)序電路具有記憶功能。時(shí)序邏輯電路可分為同步時(shí)序電路和異步時(shí)序電路
1。同步時(shí)序電路:同步時(shí)序電路是指每個(gè)觸發(fā)器的所有時(shí)鐘端連接在一起,并行系統(tǒng)的時(shí)鐘端只能在時(shí)鐘脈沖到達(dá)時(shí)改變電路的狀態(tài)。在下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到達(dá)之前,改變的狀態(tài)將保持不變。此時(shí),無(wú)論外部輸入x是否改變,狀態(tài)表中的每個(gè)狀態(tài)都是穩(wěn)定的
2。異步時(shí)序電路:異步時(shí)序電路是指除了使用帶時(shí)鐘的觸發(fā)器外,不帶時(shí)鐘和延遲元件的觸發(fā)器也可用作存儲(chǔ)元件。電路中沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)鐘電路。狀態(tài)的變化是由外部輸入的變化直接引起的。異步時(shí)序邏輯電路可分為脈沖異步時(shí)序電路和電平異步時(shí)序電路,同步時(shí)序電路只有一個(gè)時(shí)鐘源,即電路中的每個(gè)觸發(fā)器都是同時(shí)觸發(fā)的。異步時(shí)序電路有多個(gè)時(shí)鐘源,即每個(gè)觸發(fā)器不是同時(shí)觸發(fā)的,而是有時(shí)序的。另一個(gè)區(qū)別是異步時(shí)序電路通常比同步時(shí)序電路復(fù)雜。
同步時(shí)序邏輯電路和異步時(shí)序邏輯電路有何不同?
1、同步電路利用時(shí)鐘脈沖使其子系統(tǒng)同步工作,而異步電路不利用時(shí)鐘脈沖進(jìn)行同步。它的子系統(tǒng)使用特殊的“啟動(dòng)”和“完成”信號(hào)使其同步。
2、由于異步電路具有無(wú)時(shí)鐘偏差、功耗低、性能一般而不是最差、模塊化、可組合性和可重用性等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)對(duì)異步電路的研究迅速增加,發(fā)表的論文數(shù)量翻了一番。英特爾奔騰4處理器的設(shè)計(jì)也開(kāi)始采用異步電路設(shè)計(jì)。
V異步電路主要是一種組合邏輯電路,用于產(chǎn)生地址譯碼器、FIFO或ram的讀寫(xiě)控制信號(hào)脈沖。它的邏輯輸出與任何時(shí)鐘信號(hào)無(wú)關(guān),譯碼輸出產(chǎn)生的毛刺可以監(jiān)控。
同步電路由時(shí)序電路(寄存器和各種觸發(fā)器)和組合邏輯電路組成。所有操作都是在嚴(yán)格的時(shí)鐘控制下完成的。這些時(shí)序電路共享相同的時(shí)鐘時(shí)鐘時(shí)鐘,所有的狀態(tài)變化都在時(shí)鐘的上升(或下降)沿完成。
3、在分析不同的異步時(shí)序邏輯電路時(shí),還應(yīng)考慮每個(gè)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)觸發(fā)器的有效時(shí)鐘信號(hào)到達(dá)時(shí),觸發(fā)器的狀態(tài)根據(jù)狀態(tài)方程變化,當(dāng)沒(méi)有有效時(shí)鐘信號(hào)時(shí),觸發(fā)器的狀態(tài)保持不變。
同步邏輯有兩個(gè)主要缺點(diǎn):1。時(shí)鐘信號(hào)必須分配給電路上的每個(gè)觸發(fā)器。時(shí)鐘通常是一個(gè)高頻信號(hào),這將導(dǎo)致功耗,即產(chǎn)生熱量。即使每個(gè)觸發(fā)器不起任何作用,也會(huì)消耗少量的能量,因此會(huì)產(chǎn)生廢熱。
2. 最可能的時(shí)鐘頻率由電路中最慢的邏輯路徑(即關(guān)鍵路徑)決定。也就是說(shuō),每一個(gè)邏輯運(yùn)算,從最簡(jiǎn)單的到最復(fù)雜的,都應(yīng)該在時(shí)鐘的每個(gè)周期中完成。
消除此限制的一種方法是將復(fù)雜的操作分為幾個(gè)簡(jiǎn)單的操作。這種技術(shù)被稱(chēng)為“管道”。這項(xiàng)技術(shù)在微處理器中非常重要,它被用來(lái)幫助提高當(dāng)今處理器的時(shí)鐘頻率。
同步:所有觸發(fā)器共享一個(gè)公共的觸發(fā)信號(hào)源CP,異步:所有觸發(fā)器不共享一個(gè)公共的CP源,同步:優(yōu)點(diǎn),所有觸發(fā)器狀態(tài)同時(shí)刷新,信號(hào)延遲時(shí)間短,缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,異步:優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但是觸發(fā)器的狀態(tài)刷新是不同步,信號(hào)延遲可能累積,導(dǎo)致異常狀態(tài)。