Vad är en asynkron Circuit?

November 10

En asynkron krets är ett nätverk av i stort sett oberoende komponenter som vidarebefordrar uppgifter när deras verksamhet har avslutats. Detta är i motsats till en synkron krets där elementen avfrågas för data som svar på en global tidsanpassningssignal. I en asynkron krets, dataöverföringsprotokoll avgöra när och hur data utbyts. Istället för att regelbundet opinions varje komponent, överförs data när komponenten själv signalerar att den är redo.

Majoriteten av elektroniska krets implementationer använder synkron design. Detta är en enklare modell där alla komponenter fungerar inom samma tidsram. I en asynkron krets, komponenterna fungerar oberoende av någon tidsram. Istället för en diskret tid införts globalt, komponenterna använder handskaknings och överföringsprotokoll. Dessa utför den nödvändiga synkroniseringen, överföring och driftsdata sekvensering.

Det finns flera överföringsprotokoll som används i asynkrona kretsar. Alla inkluderar handskakning, som försäkrar att när en komponent är redo att skicka data till en granne, är fri att ta emot den och föra den vidare till grannen. Eftersom komponenterna fungera utan referens till en gemensam tidsram, kan operationer fyllas ur sekvensen. Överföringsprotokollet kodar data som produceras på ett sådant sätt att den kan sättas samman i rätt ordning.

Några tidiga datorer anställd asynkron design. Den Illinois Integrator och Automatic Computer, eller ILLIAC I, som utvecklats av University of Illinois 1951, var en sådan konstruktion. Snabba avancemang inom integrerad krets teknik krävs en mer grundläggande design som var förenligt med de tillgängliga resurserna, dock. Synkron design med en systemklocka blev föredra.

Asynkrona kretsdesign har flera potentiella fördelar. Effektförbrukning skulle vara mycket mindre med elimineringen av tidskretsen och det är inget behov av att effekttransistorer inte används. Rörelse hastighet skulle bestämmas av faktiska latenser mellan komponenter. I synkron design, är den hastighet som införts för att tillgodose det svagaste elementet. En krets avsedd att arbeta under asynkron logik skulle normalt vara mindre verkställts av de små variationer i komponentdelar till följd av tillverkningsprocessen.

Nackdelar med asynkron krets design härrör huvudsakligen från dess komplexitet. Antalet element som krävs kan vara mycket större än vad som krävs för en synkron krets. Det finns få Computer Assisted Design (CAD) verktyg gjorda för asynkron kretskonstruktion. Dessa kretsar är också mycket svårare att felsöka och felsöka än konventionella konstruktioner. Den extra hårdvara overhead och svårigheter med genomförandet kan kompensera vinster i strömförbrukning och effektivitet.