输标志由写时钟产生。把写地址与读地址相互比较以产生空满标志。由于读写地址的变化由不同的时钟产生，所以对空或满的判断是跨时钟域的。如何避免异步传输带来的亚稳态以及正确地产生空满标志是设计异步的难点。读写地址产生逻辑读写地址线般有多位，如果在不同的时钟域内直接同步二进制码的地址指针，则有可能产生亚稳态。例如，读指针从变化到时，所有位都要变化，读指针的每位在读时钟的作用下，跳变不致，即产生毛刺。如果写时钟恰好在读指针的变化时刻采样，得到的采样信号可能是中的任何个，从而导致空满信号判断。由实践可知，同步多个异步输入信号出现亚稳态的概率远远大于同步个异步信号的概率。解决这问题的有效方法是采用格雷码。格雷码的主要特点是相邻的两个编码之间只有位变化。图是格雷码产生的逻辑框图。在读使能或写使能信号有效并且空满标志无效的情况下，读写指针开始累加，进行读或写操作。二进制码与格雷码的转换是个异或运算。格雷码经寄存器输出格雷码指针。这种方法采用了两组寄存器，虽然面积较大，但是有助于提高系统的工作频率。空满标志产生逻辑正确地产生空满标志是设计任何类型的关键点。空满标志产生的原则是写满而不溢出，能读空而不多读。传统的异步把读写地址信号同步后再进行同步比较以产生空满标志，由于读写地址的每位都需要两级同步电路，大量使用寄存器必然要占用很大的面积。这种方法不适合设计大容量的。当读写指针相等也就是指向同个内存位置时，可能处于满或空两种状态，必须区分是处于空状态还是满状态。传统的做法是把读写地址寄存器扩展位，最高位设为状态位，其余低位作为地址位。当读写指针的地址位和状态位全部吻合时，处于空状态当读写指针的地址位谓的条件存储器的空满状态指示是整个设计的核心，其基本原则是在任何时候都不会出现异步对同存储单元进行读写操作。当读，写指针相等的时候，要么是存储器满，要么是存储器空，必须加以区分。区分的方法有很多，种是当写指针追赶读指针时，输出几乎满标志，当读指针和写指针相等时，且几乎满标志有效，则判定为满当读指针追赶写指针时，输出几乎空标志，当读指针和写指针相等时，且几乎空标志有效，则判定为空。另种方法是通过对读写指针进行编码，将格雷码指针转换为二进制指针。这里的深度为，而指针采用位。当二进制编码中的最高位不致，而其他位都相等时，满，当二进制编码完全相等的时候，空。注意，指针不是影响空满标志的唯因素，产生空标志是读操作引起的空满标志相等，产生满标志的条件是，写操作引起的读写指针相等。例如存储深度为，即，读写指针宽度为位。上电复位后，读地址和写地址都为，向中写入个数据，写指针变为，而读地址仍然为，则满假设再进行次读操作，写指针为，读指针为，这就是空标志再进行次写操作使得写指针变为，而读指针仍然为，则满。空标志判断的语言描述满标志判断的语言描述相同而状态位相反时，处于满状态。传统的异步工作频率低面积大。下面将介绍种产生空满标志的新方法。随着设计规模的不断增大，个系统中往往包含多个时钟。时钟的增多给异步时钟之间的接口带来了很多的问题。使用异步可以在两个不同的时钟系统之间方便快速的传输数据。异步时钟是种先进先出的电路，用来存储，缓存在两个异步时钟域之间的数据。在异步电路中，由于时钟之间周期和相位的完全独立，因而数据的丢失概率不为异步的基本结构异步双端口，和控制逻辑。异步双端口采用公司定制核实现，定制个存储深度为的双端口。控制逻辑空满逻辑的原理是，判定满标志时，将读指针用写时钟同步后采样，与当前写指针起融入满判定逻辑判定空标志时，将写指针用读时钟同步后采样，与当前读指针起送入空判定逻辑。当同步读指针时，实际的读指针可能已经发生变化。这样从写操作的角度考虑，会发生少读的现象，即条件这个条件后面讨论满足，判定满，实际上可能未满，因为读指针可能仍在变化。同理，当同步写操作时，实际的写指针可能已经发生变化，因为读操作方看到的只是被同步的或者是被延迟的写指针，从而认定空，但其实仍在进行写操作，写指针仍在变化，但读操作方是看不见的。简而言之就是，当未满时，写操作方可能称已经满了，当未空时，读操作方可能认为已经空了。这样的效果好像是存储空间动态的缩小了，但是这毫无坏处，因为，如果在真正的空时，去读，或者当真正的满时，去写，这才是真正的坏处。接下来我们分析判断空满的亚稳态信号对下级逻辑造成影响。两级寄存器的同步化处理单元由两个触发器串联而成，中问没有其它组合电路。这种设计可以保证后面的触发器获得前个触发器输出时，前个触发器已退出了亚稳态，并且输出已稳定。但是，这种方法同时带来了对输入信号的级延时，需要在设计时钟的时候加以注意。虽然亚稳态是不可避免地，但是采用格雷码可以有效地减少亚稳态的产生。由前面的分析可以看出，由地址直接相减和将地址相互比较产生空满标志都不可取。如何简单地进行直接比较，又不提高逻辑的复杂程度呢对地址加延时可以做到这点。设读地址为，用读地址产生读地址格雷码，将延拍得到，再将延拍得到。在绝对时间上，先后从大到小，相差个地址，如图所示。写地址也与此类似，即。利用这个地址进行比较，同时加上读写使能，就能方便而灵活的产生空满标志。以空标志产生为例，当读写格雷码地址相等或者还剩下个深度的字，并且正在不空的情况下执行读操作，这时标志设置为有效。即或，同理可类推满标志的产生逻辑。实现与仿真本设计完成了个完整的规格为双时钟通用异步的建模，并对该设计的编写测试向量进行行为级仿真，仿真工具采用。图给出了整个电路的仿真时序图。分析上面读写时序图中各状态变化和数据的传输情况，验证各状态信号时序正确，逻辑正确，功能仿真结果正确，整个的工作波形也符合设计要求。图双口异步读写仿时钟读出数据。读写指针的变化动作由不同的时钟产生。因此，对空或满的判断是跨时钟域的。如何根据异步的指针信号产生正确的空满标志，是异步设计成败的关键。本文提出种新颖的异步设计方案，它通过先比较读写地址并结合象限检测法产生异步的空满标志，再把异步的空满标志同步到相应的时钟域。通过仿真验证，该方法是稳定有效的。异步信号传问题转换器多路模拟开关和功率放大器几部分构成。开关信号通道接口。机电体化系统的控制系统中,需要经常处理类最基本的输入输出信号,即数字量开关量信号包括开关的闭合与断开指示灯的亮与灭继电器或接触器的吸合与释放电动机的启动与停止阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑和出现的。在机电体化控制系统中,对应二进制数码的每位都可以代表生产过程中的个状态,此状态作为控制依据。输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号逻辑电平信号以及些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是种电平各异的数的变压整流滤波稳压电路构成的直流电源供电，这样就减少了集中供电的危险性，而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合，提高了供电的可靠性，也有利于电源散热。另外，交流电的引入线应采用粗导线，直流输出线应采用双绞线，扭绞的螺距要小，并尽可能缩短配线长度利用电源监视电路在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的，但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电，特别是后者属于恶性干扰，可能产生严重的事故。因此应采取进步的保护性措施，即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能及时输出供接受的复位信号及中断信号等功能。过程通道抗干扰措施抑制过程通道上的干扰，主要措施有光电隔离双绞线传输阻抗匹配电流传输以及合理布线等。光电隔离利用光电耦合器的电流传输特性，在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线浮置起来，这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰，而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。双绞线传输在长线传输中，双绞线是较常用的种传输线，与同轴电缆相比，虽然频带较窄，但阻抗高，降低了共模干扰。由于双绞线构成的各个环路，改变了线间电磁感应的方向，使其相互抵消，因而对电磁场的干扰有定的抑制效果。阻抗匹配长线传输时，若收发两端的阻抗不匹配，则会产生信号反射，使信号失真，其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。电流传输长线传输时，用电流传输代替电压传输，可获得较好的抗干扰能力。合理布线强电馈线必须单独走线，强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。场干扰的抑制防止场干扰的主要方法是良好的屏蔽和正确的接地。须注意以下问题消除静电干扰最简单的方法是把感应体接地，接地时要防止形成接地环路。为了防止电磁场干扰，可采用带屏蔽层的信号线，并将屏蔽层单端接地。不要把导线的屏蔽层当作信号线或公用线来使用。在布线方面，不要在电源电路和检测控制电路之间使用公用线，也不要在模拟电路和数字脉冲电路之间使用公用线，以免互相串扰。软件抗干扰技术各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中，导致数据采集误差控制状态失灵存储数据窜改以及程序运行失常等后果，虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施，但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为，实施软件抗干扰的必要条件是在干扰的作用下，微机硬件部输标志由写时钟产生。把写地址与读地址相互比较以产生空满标志。由于读写地址的变化由不同的时钟产生，所以对空或满的判断是跨时钟域的。如何避免异步传输带来的亚稳态以及正确地产生空满标志是设计异步的难点。读写地址产生逻辑读写地址线般有多位，如果在不同的时钟域内直接同步二进制码的地址指针，则有可能产生亚稳态。例如，读指针从变化到时，所有位都要变化，读指针的每位在读时钟的作用下，跳变不致，即产生毛刺。如果写时钟恰好在读指针的变化时刻采样，得到的采样信号可能是中的任何个，从而导致空满信号判断。由实践可知，同步多个异步输入信号出现亚稳态的概率远远大于同步个异步信号的概率。解决这问题的有效方法是采用格雷码。格雷码的主要特点是相邻的两个编码之间只有位变化。图是格雷码产生的逻辑框图。在读使能或写使能信号有效并且空满标志无效的情况下，读写指针开始累加，进行读或写操作。二进制码与格雷码的转换是个异或运算。格雷码经寄存器输出格雷码指针。这种方法采用了两组寄存器，虽然面积较大，但是有助于提高系统的工作频率。空满标志产生逻辑正确地产生空满标志是设计任何类型的关键点。空满标志产生的原则是写满而不溢出，能读空而不多读。传统的异步把读写地址信号同步后再进行同步比较以产生空满标志，由于读写地址的每位都需要两级同步电路，大量使用寄存器必然要占用很大的面积。这种方法不适合设计大容量的。当读写指针相等也就是指向同个内存位置时，可能处于满或空两种状态，必须区分是处于空状态还是满状态。传统的做法是把读写地址寄存器扩展位，最高位设为状态位，其余低位作为地址位。当读写指针的地址位和状态位全部吻合时，处于空状态当读写指针的地址位谓的条件存储器的空满状态指示是整个设计的核心，其基本原则是在任何时候都不会出现异步对同存储单元进行读写操作。当读，写指针相等的时候，要么是存储器满，要么是存储器空，必须加以区分。区分的方法有很多，种是当写指针追赶读指针时，输出几乎满标志，当读指针和写指针相等时，且几乎满标志有效，则判定为满当读指针追赶写指针时，输出几乎空标志，当读指针和写指针相等时，且几乎空标志有效，则判定为空。另种方法是通过对读写指针进行编码，将格雷码指针转换为二进制指针。这里的深度为，而指针采用位。当二进制编码中的最高位不致，而其他位都相等时，满，当二进制编码完全相等的时候，空。注意，指针不是影响空满标志的唯因素，产生空标志是读操作引起的空满标志相等，产生满标志的条件是，写操作引起的读写指针相等。例如存储深度为，即，读写指针宽度为位。上电复位后，读地址和写地址都为，向中写入个数据，写指针变为，而读地址仍然为，则满假设再进行次读操作，写指针为，读指针为，这就是空标志再进行次写操作使得写指针变为，而读指针仍然为，则满。空标志判断的语言描述满标志判断的语言描述相同而状态位相反时，处于满状态。传统的异步工作频率低面积大。下面将介绍种产生空满标志的新方法。随着设计规模的不断增大，个系统中往往包含多个时钟。时钟的增多给异步时钟