同步电路与异步电路的区别

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同步电路：存储电路状态的转换是在同一时钟脉冲源的同一边沿下同步动作的，同步时序电路的存储电路一般用触发器实现，所有触发器的时钟输入端应接在同一个时钟脉冲源上，而且他们的时钟脉冲触发沿也都应一致。
异步电路：电路中触发器的时钟输入端没有连接在统一的时钟脉冲上，或电路中没有时钟脉冲（如SR锁存器构成的时序电路），从而电路中个存储单元的状态更新不是同时发生的。
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同步电路是电路里的时钟相互之间是同步 ，同步的含义不只局限于同一个CLOCK，而是容许有多个CLOCK，这些CLOCK的周期有倍数关系并且相互之间的相位关系是固定的就可以。比如， 10ns, 5ns, 2.5ns 三个CLOCK的电路是同步电路。我们现在的综合，STA都是针对同步电路的。
/ o. ^/ Q1 b, ]$ H# t7 o# G 异步电路是指CLOCK之间没有倍数关系或者相互之间的相位关系不是固定的，比如5ns, 3ns 两个CLOCK是异步的。异步电路无法作真正意义上的综合及STA，如果在同步电路里夹杂有异步电路，就set_flase_path。所以异步电路只有 靠仿真来检查电路正确与否。
注意：
异步电路主要是组合逻辑电路，用于产生地址译码器、FIFO或RAM的读写控制信号脉冲，但它同时也用在时序电路中，此时它没有统一的时钟，状态变化的时刻是不稳定的，通常输入信号只在电路处于稳定状态时才发生变化。 在同步电路设计中一般采用D 触发器，异步电路设计中一般采用锁存器（Latch）。

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一、原理不同

同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作，而异步电路不使用时钟脉冲做同步，其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。

二、优点不同

由于异步电路具有下列优点--无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性--因此近年来对异步电路研究增加快速，论文发表数以倍增，而Intel Pentium 4处理器设计，也开始采用异步电路设计。

v异步电路主要是组合逻辑电路，用于产生地址译码器、FIFO或RAM的读写控制信号脉冲，其逻辑输出与任何时钟信号都没有关系，译码输出产生的毛刺通常是可以监控的。

同步电路是由时序电路(寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路构成的电路，其所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。这些时序电路共享同一个时钟CLK，而所有的状态变化都是在时钟的上升沿(或下降沿)完成的。

三、分析不同

异步时序逻辑电路分析时，还需考略各触发器的时钟信号，当某触发器时钟有效信号到来时，该触发器状态按状态方程进行改变，而无时钟有效信号到来时，该触发器状态将保持原有的状态不变。

扩展资料

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同步逻辑有两个主要的缺点：

1、时钟信号必须要分布到电路上的每一个触发器。而时钟通常都是高频率的信号，这会导致功率的消耗，也就是产生热量。即使每个触发器没有做任何的事情，也会消耗少量的能量，因此会导致废热产生。

2、最大的可能时钟频率是由电路中最慢的逻辑路径决定，也就是关键路径。意思就是说每个逻辑的运算，从最简单的到最复杂的，都要在每一个时脉的周期中完成。

一种用来消除这种限制的方法，是将复杂的运算分开成为数个简单的运算，这种技术称为“流水线”。这种技术在微处理器中非常的显著，用来帮处提升现今处理器的时钟频率。

参考资料来源：百度百科-同步时序逻辑电路
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参考资料来源：百度百科-异步时序逻辑

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