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(fù)雜度不斷增大，芯片對(duì)功耗和速度的要求越來(lái)越高，同步電路技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用中的局限性和缺陷日趨明顯，因此異步電路設(shè)計(jì)重新成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本文對(duì)異步電路系統(tǒng)中的運(yùn)算和存儲(chǔ)部分進(jìn)行了研究，采用NCL邏輯全定制方式完成了異步電路中運(yùn)算以及存儲(chǔ)等關(guān)鍵模塊的電路設(shè)計(jì)。首先，在Cadence環(huán)境下使用smic18rf工藝庫(kù)完成了NCL基本門限門單元以及邏輯運(yùn)算電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真。其次，對(duì)NCL流水線進(jìn)行研究分析，對(duì)比不同流水線的性能，并通過(guò)流水線的方式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)異步帶符號(hào)運(yùn)算乘法器。最后，針對(duì)四相雙軌編碼的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問(wèn)題對(duì)存儲(chǔ)器外圍電路進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)單雙軌轉(zhuǎn)換電路使得存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為異步單軌有效數(shù)據(jù)，從而減小了存儲(chǔ)空間的使用，完成了異步數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。本文對(duì)通過(guò)全定制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)異步電路的方法進(jìn)行研究，在一定程度上解決了異步電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于異步電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用研究有一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

帶有門延時(shí)、傳輸線延時(shí)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(xì)及工程化的時(shí)序設(shè)計(jì)才能正行的電路則簡(jiǎn)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(gè)組件之間數(shù)據(jù)流動(dòng)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(guò)握手協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一個(gè)握手信號(hào)包兩部分：①請(qǐng)求信號(hào)，請(qǐng)求信號(hào)是用來(lái)啟動(dòng)握手過(guò)程的。②應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答用來(lái)結(jié)束信號(hào)傳輸過(guò)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(guò)程并且將輸入數(shù)據(jù)壓入到和請(qǐng)求信號(hào)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(guò)程并且將輸據(jù)從數(shù)據(jù)發(fā)送端拉出到與應(yīng)答信號(hào)方向相同的數(shù)據(jù)通道中。推通道和拉通道手信號(hào)方向與數(shù)據(jù)信號(hào)流向如圖 1.2 所示。

（a）推通道 圖 1.2 握手信號(hào)及數(shù)據(jù)流向請(qǐng)求信號(hào)與應(yīng)答信號(hào)的變化確保了異步電路系統(tǒng)樣通過(guò)請(qǐng)求和應(yīng)答信號(hào)來(lái)實(shí)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(gè)空數(shù)據(jù)動(dòng)作的次數(shù)，在該協(xié)議中請(qǐng)求和應(yīng)答信號(hào)電平變化四（請(qǐng)求信號(hào)跳變兩次，應(yīng)答信號(hào)跳變兩次）。四相握手信號(hào)的具體傳輸過(guò)程如圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]一種異步結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流處理器設(shè)計(jì)[D]. 周磊.上海交通大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：3505340