随着近年来半导体制造工艺的不断进步及电路的大规模化，集成电路设计中遇到了诸如功耗，时钟偏移及连线延迟增大等难题。这时异步电路由于其低功耗，高性能及避免时钟偏移等独特优势引起了设计者的关注。对异步电路设计技术及单元电路的深入研究具有重要的理论意义及实践价值。 论文针对目前集成电路设计中遇到的挑战，介绍了异步集成电路的独特优势、发展历程及相关EDA工具。文中对异步电路设计技术的时序模式、编码方式及信号协议作了研究，重点探讨了四种异步握手协议。设计实现了异步C基本单元的单轨与双轨等多种结构，对各种电路做了详细的仿真及优化，获得了良好的电路性能。通过对比分析了各种结构的适用环境；分析探讨了merge，fork及join等异步握手基本单元；设计实现了异步单双轨及混合加法器，并通过仿真对每种结构的特点和应用环境进行了分析研究。