Vad är en asynkron krets?

En asynkron krets är ett nätverk av i stort sett oberoende komponenter som vidarebefordrar data när deras verksamhet har slutförts.Detta är i motsats till en synkron krets där elementen undersöks för data som svar på en global tidssignal.I en asynkron krets avgör dataöverföringsprotokoll när och hur data utbyts.Istället för att regelbundet polla varje komponent överförs data när komponenten själv signalerar att den är klar.

Majoriteten av implementering av elektroniska kretsar använder synkron design.Detta är en enklare modell där alla komponenter fungerar inom samma tidsram.I en asynkron krets fungerar komponenterna oberoende av vilken tidsram som helst.I stället för en diskret tid som påläggs globalt använder komponenterna handskakning och överföringsprotokoll.Dessa utför nödvändig synkronisering, dataöverföring och driftssekvens.

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 grannen fri att ta emot den och vidarebefordra den.Eftersom komponenterna fungerar utan hänvisning till en gemensam tidsram kan operationerna slutföras ur sekvensen.Överföringsprotokollet kodar för data som produceras på ett sådant sätt att de kan monteras i rätt ordning.

Vissa tidiga datorer som använder asynkron design.Illinois -integratorn och den automatiska datorn, eller Illiac I, utvecklad av University of Illinois 1951, var en sådan design.Snabb utveckling inom integrerad kretsteknik krävde dock en mer grundläggande design som var förenlig med tillgängliga resurser.Synkron design med en systemklocka blev det föredragna tillvägagångssättet.

Asynkron kretskonstruktion har flera potentiella fördelar.Strömförbrukningen skulle vara mycket mindre med eliminering av tidskretsen och det finns inget behov av att driva transistorer som inte används.Driftshastigheten skulle bestämmas av faktiska latenser mellan komponenter.Vid synkron design åläggs hastigheten för att rymma det svagaste elementet.En krets utformad för att arbeta under asynkron logik skulle vanligtvis påverkas mindre av de små variationerna i komponentdelar på grund av tillverkningsprocessen.

Nackdelar med asynkron kretsdesignstam huvudsakligen från dess komplexitet.Antalet nödvändiga element kan vara mycket större än det som krävs för en synkron krets.Det finns få datorassisterade design (CAD) verktyg som är gjorda för asynkron kretskonstruktion.Dessa kretsar är också mycket svårare att felsöka och felsöka än konventionella mönster.Den ytterligare hårdvaruområdet och svårigheten i implementeringen kan kompensera vinster i kraftförbrukning och effektivitet.