Асинхронная математическая модель функциональной схемы может быть задана в виде:
(1)
где V - вектор внутренних и выходных переменных, U - вектор входных переменных, Δt- такт моделирования. В каждом такте моделирования в правую часть уравнения (1) подставляются значения входных переменных в соответствии с временной диаграммой работы устройства, заданной разработчиком и значения внутренних и выходных переменных, полученные в предыдущем такте. Длительность такта моделирования исходя из соображений точности должна выбираться достаточно малой.
При асинхронном двоичном моделировании для каждого элемента задаются конкретные значения задержек сигналов (естественно они могут быть одинаковыми для всех элементов). На следующем рисунке показан результат "с" моделирования элемента И-НЕ в двоичном алфавите, отметим, что Δt< .Двоичное асинхронное моделирование позволяет обнаруживать риски сбоев в при конкретных значениях задержек в элементах.

Рис. 1.  
При асинхронном троичном моделировании возможен учет разбросов задержек элементов, задаваемый диапазоном min - max.
Выходной переменной элемента присваивается неопределенное значение, если модельное время находится в этом интервале. На рис.1 серым цветом отмечено такое состояние выхода элемента "с" с индексом "тр". Троичное асинхронное моделирование позволяет обнаруживать риски сбоев в условиях разброса задержек. Однако обнаруженные риски еще не означают , что помехи действительно возникнут.
Асинхронное моделирование позволяет обнаруживать любые риски сбоев.