
【计】 synchronous logic
synchronism
【计】 geostationary; in-phase; in-sync; S; synchronization; synchronizing
synchrony
【化】 synchronism; synchronizing; timing
logic
【计】 logic
【经】 logic
同步逻辑(Synchronous Logic)是数字电路设计中基于时钟信号协调各组件操作的核心机制。其定义包含三方面特征:
该设计模式在微处理器指令流水线、DRAM控制器和高速通信协议(如PCIe 5.0)中广泛应用。与异步逻辑相比,同步系统通过时序收敛简化验证流程,但存在时钟偏斜(Clock Skew)和功耗密度限制。
权威参考文献:
同步逻辑是数字电路设计中的核心概念,其定义和特点如下:
同步逻辑指电路中所有触发器的时钟端均连接到统一的时钟信号源,电路状态仅在时钟脉冲的特定边沿(如上升沿或下降沿)发生改变,且新状态会一直保持到下一个时钟脉冲到来。广义上,即使存在多个时钟信号,只要这些时钟之间存在固定因果关系(如分频或相位同步),仍属于同步逻辑范畴。
统一时钟控制
所有触发器由同一时钟信号驱动,确保各子系统动作在时间轴上严格对齐。
状态稳定性
在两次时钟脉冲之间,电路状态不受输入变化影响,维持稳定直至下一个有效时钟边沿触发。
确定性时序
通过时钟周期设定最大延迟路径,避免了信号传播时间不确定带来的竞争冒险问题。
主要应用于处理器、存储器等对时序精度要求高的场景。例如:
与异步逻辑依赖“开始/完成”握手信号不同,同步逻辑通过全局时钟实现协调,虽存在功耗较高和时钟树设计复杂的问题,但显著简化了时序验证难度。
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