低功耗双边沿JK触发器在异步时序电路设计中的应用

"基于低功耗双边沿JK触发器的异步时序电路设计 (2005年) - 自然科学论文" 这篇2005年的论文主要探讨了如何利用低功耗双边沿JK触发器设计异步时序电路。在时序电路设计中，触发器是基本的构建模块，它们负责存储数据并在时钟信号的控制下更新其状态。JK触发器是一种具有J（设置）和K（复位）输入的双稳态电路，可以实现四种不同的转换状态，使得其在各种应用中都非常灵活。 首先，论文从JK触发器的激励表出发，这是理解其工作原理的基础。激励表列出了不同输入组合下触发器的下一个状态，这对于理解和设计基于JK触发器的电路至关重要。通常，JK触发器的时钟边沿（上升或下降）会触发状态转换，而双边沿JK触发器则同时响应上升和下降两个时钟边沿，这可以提高电路的工作速度和效率。 论文接着介绍了基于单边沿JK触发器的同步时序电路设计。同步时序电路是指所有触发器都由同一时钟信号控制，且在时钟的同一边沿进行状态更新。这种设计方式确保了电路的同步性，有利于简化分析和设计，但可能受到时钟信号延迟的影响。 然后，论文提出了双边沿JK触发器的完整状态方程。这些方程描述了触发器在接收到J和K输入以及两个时钟边沿时的状态变化。这种方程的建立为设计更复杂、更高效的异步时序电路奠定了理论基础。 异步时序电路与同步电路不同，它们不受单一全局时钟控制，而是通过多个独立的时钟源或数据依赖来同步各个触发器。这种方式允许更灵活的设计，但同时也增加了设计的复杂性和潜在的 metastability（亚稳态）问题。论文中，作者讨论了如何利用双边沿JK触发器的特性来设计异步电路，以克服这些问题并实现低功耗。 论文最后可能还涉及了实际设计中的考虑因素，如功耗优化、逻辑设计和电路的稳定性分析。低功耗设计对于便携式和嵌入式系统尤其重要，因为它直接影响设备的电池寿命和整体性能。 关键词包括低功耗、双边沿触发器、异步时序电路，表明该研究关注的是在能源效率和性能之间取得平衡的电路设计。这篇论文对理解和应用双边沿JK触发器于异步电路设计领域提供了有价值的理论支持和实践指导。