
本书讲述采用归零逻辑(NCL)来设计异步电路的方法。首先讲解了具有输入完备性和可观测性的双轨或四轨组合逻辑电路设计方法,接着探讨了具有数据路径反馈功能的时序逻辑电路的实现方式,然后展示了面向吞吐率的优化技术和归零逻辑的低功耗设计技术,最后给出了一个优化的最大公约数(GCD)电路实例。
前 言 本书讲述采用归零逻辑(NULL Convention Logic,NCL)来设计异步电路的方法。开篇介绍了常规的异步(无时钟)逻辑,随后聚焦于采用归零逻辑进行延迟非敏感型异步逻辑设计。本书首先讲解了具有输入完备性和可观测性的双轨或四轨组合逻辑电路设计方法;接着探讨了具有数据路径反馈功能的时序逻辑电路的实现方式;然后展示了面向吞吐率的优化技术,包括流水线、嵌入式寄存、超前完备性检测和NULL周期消减技术;随后介绍了归零逻辑的低功耗设计技术,如输入分流技术和NCL电路的多阈值CMOS(MTCMOS)技术。最后,作者完整地给出了一个优化的最大公约数(GCD)电路实例。 读者应了解数字逻辑设计的基础概念,如布尔代数和卡诺图。学习本书后,读者不但能够理解同步、异步电路的根本区别,而且也可以设计NCL电路并优化其面积、吞吐量和功耗。
目 录 第1章 异步逻辑简介 1 参考文献 4 第2章 归零逻辑(NCL)概述 6 2.1 NCL系统框架及基础单元 6 2.2 晶体管级NCL阈值门设计 13 第3章 组合NCL电路设计 16 3.1 输入完备性与可观测性 16 3.2 双轨组合NCL电路设计 21 3.3 四轨组合NCL电路设计 25 第4章 时序NCL电路设计 33 4.1 米利机和摩尔机的NCL实现 33 4.2 算法状态机的NCL实现 40 参考文献 42 第5章 NCL电路的吞吐量优化技术 43 5.1 流水线技术 43 5.2 嵌入式寄存技术 49 5.3 超前完备性检测技术 52 5.4 NULL周期消减技术 55 参考文献 57 第6章 低功耗NCL设计 58 6.1 输入分流技术 58 6.2 NCL电路的多阈值CMOS(MTCMOS)技术 61 6.2.1 同步电路的MTCMOS技术 62 6.2.2 NCL电路的MTCMOS技术 64 参考文献 76 第7章 NCL设计实例 77