Різниця між синхронним та асинхронним лічильником

У цифровій електроніці лічильник - це послідовна логічна схема, що складається з серії тригерів. Він підраховує кількість виникнення вхідних даних з точки зору негативних чи позитивних крайових переходів. Вони використовуються в таких додатках, як синхронізація подій та вимірювання частоти, оцінка кутового положення та тривалості події. Лічильники досить схожі на регістри, оскільки обидва містять каскадне розташування більш ніж одного обертового флопу з комбінаційними логічними пристроями або без них. Лічильники в основному використовуються для підрахунку додатків. Підрахунок представляє кількість надходження тактових імпульсів. Виходячи з того, як спрацьовують триггери, лічильники можна класифікувати на дві основні категорії: синхронний та асинхронний лічильник. У синхронному лічильнику всі тригери спрацьовують одним і тим же тактовим сигналом, тоді як в асинхронному лічильнику триггери спрацьовують з різними тактовими сигналами. На відміну від асинхронного лічильника, стан вихідних бітів змінюється одночасно в синхронному лічильнику, без пульсації. Давайте подивимось на відмінності між ними.

Що таке синхронний лічильник?

У синхронному лічильнику, який також відомий як паралельний лічильник, усі тригери у лічильнику змінюються одночасно синхронізовано із вхідним тактовим сигналом. Коли лічильник працює так, що кожен триггер у лічильнику спрацьовує той самий тактовий сигнал одночасно, лічильник викликається синхронним лічильником. Він відрізняється від асинхронних лічильників тим, що вхід імпульсу лічильника підключений до входів тактових годин усіх відкидних кришок. Оскільки всі трикотажні годинники працюють так само, синхронний лічильник з однаковим числом і типом тригерів може працювати на набагато більшій тактовій частоті, ніж асинхронні лічильники. Оскільки синхронізуючий сигнал одночасно подається на тактові входи всіх шльопальників, між різними виходами не відбувається затримка часу..

Що таке асинхронний лічильник?

Асинхронний лічильник часто називають лічильником пульсацій. У пульсаційному лічильнику висновок одного тригма запускає інший. Це каскадне розташування тригерів, де вихід одного тригера приводить в дію тактовий висновок наступного тригмара. Лічильник пульсацій складається з серії компліментарних тригерів, де вихід кожного фліп-флопа з'єднаний з тактовим входом наступного триггерного вищого порядку. Сигнал тактового сигналу безпосередньо застосовується до першого триггеру, і він передається згодом із затримкою в часі від одного тригера до іншого. Наприклад, вихід першого тригера - це тактовий вхід другого триггера, а вихід другого триггера - тактовий вхід третього триггера і так далі. Через затримку розповсюдження лічильники пульсацій зазвичай повільніші, ніж їх синхронні аналоги в роботі.

Різниця між синхронним та асинхронним лічильником

Введення годинника

- У синхронному лічильнику одне і те ж джерело використовується тактовим входом у всіх триггерів, створюючи одночасно один і той же сигнал, тобто лічильник працює так, що кожен триггер у лічильнику спрацьовує той самий тактовий сигнал одночасно. Навпаки, в асинхронному лічильнику (також його називають лічильником пульсацій) зовнішній годинник працює тільки перший триггер, який, в свою чергу, приводить у дію тактовий вихід наступного тригера. У пульсаційному лічильнику висновок одного тригма запускає інший.

Операція

- Всі трикотажні годинники працюють так само одночасно, тому синхронний лічильник з однаковим числом і типом тригерів може працювати на набагато більшій тактовій частоті, ніж його асинхронний аналог. Він відрізняється від асинхронних лічильників тим, що вхід імпульсу лічильника підключений до входів тактових годин усіх відкидних кришок. У асинхронному лічильнику не використовується жоден загальний годинник, що означає, що вхід тактової стрічки не керується тим самим тактовим сигналом. Навпаки, у синхронному лічильнику кожен триггер спрацьовує загальним тактовим імпульсом.

Затримка часу

- Оскільки синхронізуючий сигнал у синхронному лічильнику подається одночасно на тактові входи всіх тригерів, між різними виходами немає затримки часу. Отже, у синхронних лічильників немає властивої затримки поширення. У асинхронному лічильнику синхросигнал подається безпосередньо на перший тригер і він згодом передається, що призводить до подальшої затримки в часі від одного тригера до іншого, що в підсумку пояснює його низьку швидкість роботи порівняно з синхронною лічильник.

Синхронний та асинхронний лічильник: Порівняльна діаграма

Підсумок

У синхронному лічильнику всі тригери спрацьовують одним і тим же тактовим сигналом, а виходи лічильника змінюються одночасно, тому між різними виходами не існує властивої затримки розповсюдження. У асинхронному лічильнику, на відміну від синхронних лічильників, тактовий вхід тригерів не спрацьовує тим самим тактовим сигналом; насправді, вихід одного тригера приводить до іншого. Це призводить до подальшого затримки часу між виходами від одного тригера до іншого. Навпаки, між виходами синхронного лічильника немає властивого часового відставання.