统一设计：同步与异步时序电路的系统方法

异步时序电路设计的系统方法是一种将同步时序电路设计原则和技术应用于异步电路设计的独特策略，旨在简化设计过程并提高系统的系统性、清晰性和可靠性。随着中、大规模数字集成电路的发展，现代设计不再仅仅关注节省器件数量，而是更注重整体性能和设计质量。控制器作为数字系统的核心，其设计尤其关键，因为它决定了整个系统的运作方式。 传统的异步时序电路设计中，由于存在竞争冒险等问题，使得系统的可靠性受到影响，因此现代数字系统倾向于使用同步系统，通过算法状态机、混合逻辑、计数器等工具来构建结构清晰且可靠的电路。例如，多路选择器可以作为同步时序电路的组成部分，用于实现触发器激励函数或者构成复杂的组合逻辑。同步电路的直观性和与物理电路的直接对应性使得设计和维护更加方便。 然而，尽管同步系统应用广泛，但在特定场景下，如不同速度系统间的接口或对速度要求超过系统极限的情况，异步电路仍然是必要的。异步电路设计的特殊性在于它需要考虑如何避免竞争冒险，确保信号的正确传输和控制，这对于保持系统的稳定性和响应速度至关重要。 本文作者提出了一种将同步电路设计的方法论应用于异步电路的设计，通过这种方法，异步电路的设计过程得以标准化和优化，从而实现了“三性”的统一，即系统性、清晰性和可靠性。这种创新的方法不仅简化了设计流程，还提升了电路设计的整体质量，对于推动异步时序电路技术的发展具有重要意义。