异步电路是没有时钟的数字电路,它与同步电路相比,具有能充分发挥器件潜力、功耗低等优点,因此它有望在将来得到广泛应用。目前异步电路产业化的最大障碍在于其设计的复杂性,因此需有完善的CAD工具以降低其设计难度。异步电路的时序验证和性能分析是CAD工具的重要模块,而其相关的建模和算法问题,可用离散事件系统的时间层次模型予以解决。本项目的主要研究内容(1)针对现有的异步电路时序验证模型,研究其未解决的算法问题以及算法复杂度问题。(2)对现有的用于异步电路性能分析的极小极大系统模型加以适当的扩充,使之能描述更广泛的系统,并在此基础上设计算法。(3)研究如何构建统一的异步电路设计、验证、性能分析模型框架,使得CAD软件的时序验证和性能分析模块可以更好地与设计模块接口。项目研究成果将以学术论文和计算机软件的形式体现。
本项目采用离散事件系统的代数方法求解异步电路的时序分析与验证问题,并获得了一些成果。这些成果主要包括1)两个求解带极大和线性约束的非循环系统的时序验证问题的高效算法;2)一个求极小极大系统周时的高效算法;3)求极小极大系统周时算法的浮点计算实现;4)极小极大系统周时计算复杂度的分析;5)提出一个能够包容极小极大系统的描述力很强的异步系统新模型赋时与-或事件图。上述成果大部分已在国际顶级期刊发表。不过,原计划在异步系统新模型基础上提出有效算法的目标未能实现。