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1、同步和异步实验时间：寒假第三周实验地点：老校区 16 楼实验室实验学生：xx实验原理： 1.同步时序电路：同步时序电路是指各触发器的时钟端全部连接在一起 ,并接系统时钟端 ;只有当时钟脉冲到来时 ,电路的状态才能改变 ;改变后的状态将一直保持到下一个时钟脉冲的到来 ,此时无论外部输入 x 有无变化 ;状态表中的每个状态都是稳定的 .2.异步时序电路：异步时序电路是指电路中除以使用带时钟的触发器外 ,还可以使用不带时钟的触发器和延迟元件作为存储元件 ;电路中没有统一的时钟 ;电路状态的改变由外部输入的变化直接引起 .可将异步时序逻辑电路分为脉冲异步时序电路和电平异步时序电路 .实验内容 :在这里
2、我用 D 触发器来很明显的体现出同步和异步的区别。先用 verilog 描述一个异步的 D 触发器，即就是当有时钟 clk、reset、set、信号时该处发起都会随时发出响应。然后描述一个同步的 D 触发器，当有时钟脉冲时才会做出响应，而 reset 和 set 发生时只会等时终发生变化才会做出响应。然后在测试用例中使用相同的信号，观察两个触发器的区别。异步 D 触发器：module D_AT(output reg q,input d,input clk,input reset,inputset);/AsyncPostBackTrigger触发器 always (posedge clk or
3、negedge reset ornegedge set)/带有置位和复位的触发器begin1 / 3if(!reset)/ 低电平有效q = 0;else if(!set)q = 1;elseq = d;endEndmodule同步的 D 触发器：module D_ST(output reg q,input d,input clk,input reset,input set);/synchronizer trigger always (posedge clk)beginif(reset = 1)/ 高电平有效q = 0;else if(set = 1)q = 1;elseq = d;endEn
4、dmodulexx：对上图进行分析：2 / 3q1 为同步触发器输出信号，q2 为异步触发器输出信号。因为同步是以高电平有效的，所以在 set 由低变高时，会发生置位，又因为是同步触发器，所以要等到 CLK上升沿时才会变化，在图中很显然能表现出来；而异步触发器是低电平有效，所有当 RESET由高变低时，会发生复位，又因为它是异步触发器，所以只要有复位信号就就会复位，不用管 CLK是否有沿变化，图中很显然能够看出来。注意：在设计电路的时候尽可能使用同步设计。因为异步设计问题常常会由于电压、温度或工艺制程的微妙变化而间歇性的表现出来。同步设计是一种正规的设计方法，他可以保证设计能够在要求的速度范围内正常工作，只要时序满足一定的范围延迟即使不能完全控制，也是相对可控的。同步设计不仅比异步设计更加可靠，而且大多数 EDA工具现在也假定设计是同步的。3 / 3
