隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，晶體管的特征尺寸迅速縮小，電路復雜度不斷增大，芯片對功耗和速度的要求越來越高，同步電路技術在設計、制造和應用中的局限性和缺陷日趨明顯，因此異步電路設計重新成為人們關注的熱點。本文對異步電路系統(tǒng)中的運算和存儲部分進行了研究，采用NCL邏輯全定制方式完成了異步電路中運算以及存儲等關鍵模塊的電路設計。首先，在Cadence環(huán)境下使用smic18rf工藝庫完成了NCL基本門限門單元以及邏輯運算電路模塊的設計和仿真。其次，對NCL流水線進行研究分析，對比不同流水線的性能，并通過流水線的方式設計實現(xiàn)異步帶符號運算乘法器。最后，針對四相雙軌編碼的數(shù)據(jù)存儲問題對存儲器外圍電路進行改進，通過單雙軌轉換電路使得存儲的數(shù)據(jù)為異步單軌有效數(shù)據(jù)，從而減小了存儲空間的使用，完成了異步數(shù)據(jù)的存儲。本文對通過全定制設計實現(xiàn)異步電路的方法進行研究，在一定程度上解決了異步電路系統(tǒng)設計到實現(xiàn)的技術問題，對于異步電路系統(tǒng)的設計實現(xiàn)和應用研究有一定的參考價值。 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

帶有門延時、傳輸線延時的電路模型

第一章 緒論延遲不敏感電路的特性。而那些依賴于更為精細及工程化的時序設計才能正行的電路則簡稱為自同步電路。[22]（2）握手協(xié)議握手協(xié)議是保證異步電路各個組件之間數(shù)據(jù)流動并且不發(fā)生沖突的一種。異步電路中的數(shù)據(jù)傳輸通信都是通過握手協(xié)議來實現(xiàn)的，一個握手信號包兩部分：①請求信號，請求信號是用來啟動握手過程的。②應答信號，應答用來結束信號傳輸過程的。異步數(shù)據(jù)的傳輸分為推通道模型和拉通道模型。通道模型中，數(shù)據(jù)的發(fā)送端開啟握手過程并且將輸入數(shù)據(jù)壓入到和請求信號相同的數(shù)據(jù)通道中。在拉通道模型中，數(shù)據(jù)的接收端開啟握手過程并且將輸據(jù)從數(shù)據(jù)發(fā)送端拉出到與應答信號方向相同的數(shù)據(jù)通道中。推通道和拉通道手信號方向與數(shù)據(jù)信號流向如圖 1.2 所示。

（a）推通道 圖 1.2 握手信號及數(shù)據(jù)流向請求信號與應答信號的變化確保了異步電路系統(tǒng)樣通過請求和應答信號來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈帐謪f(xié)議分議以及兩相握手協(xié)議。下面將詳盡的分析解釋這兩種握1）四相握手協(xié)議。四相握手協(xié)議也被稱為歸零（議，即每次在有效數(shù)據(jù)傳輸周期之后都有一個空數(shù)據(jù)動作的次數(shù)，在該協(xié)議中請求和應答信號電平變化四（請求信號跳變兩次，應答信號跳變兩次）。四相握手信號的具體傳輸過程如圖 1.3 所示。

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3505340