Les circuits asynchrones se démarquent des circuits synchrones par une modularité quasi-parfaite, l'absence d'horloge, et le contrôle local. Ils tendent à constituer une sérieuse alternative pour pallier aux problèmes posés par l'intégration en silicium d'applications de plus en plus complexes. Le goulot d'étranglement principal pour l'adoption de la conception des circuits asynchrones se situe au niveau du manque de méthodologies et d'outils puissants pour ce type de conception. Ce travail de thèse porte sur la définition d'une méthodologie de conception de circuits intégrés asynchrones micropipeline. La synthèse micropipeline est une approche qui exploite à la fois les outils commerciaux de synthèse pour le chemin de données, et la synthèse de contrôleurs asynchrones pour le contrôle. La méthodologie générale pour la modélisation et la synthèse de circuits asynchrones est basée sur la spécification dite DTL (Data Transfer Level) qui définit une façon d'écrire les codes sources garantissant une synthèse rapide et systématique pouvant cibler plusieurs styles de circuits asynchrones. Cette méthode de conception part d'une spécification basée sur un langage de haut niveau (CHP ou Concurrent Hardware Processes). Elle permet en sortie de générer des circuits en portes logiques élémentaires et en portes de Muller. Il a été procédé à un prototypage de cette méthode de synthèse. Ce prototype est conçu pour être intégré dans l'outil de conception automatique de circuits asynchrones TAST (Tima Asynchronous Synthesis Tool) dont le synthétiseur génère des circuits asynchrones QDI, pour l'étendre à la génération de circuits micropipelines.

Les circuits asynchrones se caractérisent par l'absence d'horloge. Ils offrent des propriétés intéressantes pour l'intégration de systèmes dans les technologies submicroniques telles que robustesse, faible bruit, faible consommation, bonne modularité. Cependant, le manque de méthodes et outils de conception est un frein à leur développement. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la définition d'une méthodologie de conception de circuits intégrés asynchrones quasi-insensibles aux délais. Celle-ci permet d'une part la modélisation dans un langage de haut-niveau et la simulation dans un environnement standard et d'autre part la génération de circuits uniquement constitués de cellules standard. Cette méthodologie a été appliquée à l'étude et à la réalisation d'un processeur RISC 16-bit. Son architecture originale permet d'effectuer l'envoi des instructions dans l'ordre et de les terminer dans le désordre. Ce prototype fabriqué dans la technologie 0.25um de STMicroelectronics est l'un des processeurs asynchrones le plus rapide réalisé à ce jour