Różnica między licznikiem synchronicznym i asynchronicznym

W cyfrowej elektronice licznik jest sekwencyjnym obwodem logicznym składającym się z serii klapek. Liczy liczbę wystąpień wejściowych pod względem przejścia ujemnych lub dodatnich. Są one stosowane w zastosowaniach, takich jak synchronizacja zdarzeń i pomiar częstotliwości, oszacowanie pozycji kątowej i czas trwania zdarzenia. Liczniki są dość podobne do rejestrów, ponieważ oba zawierają kaskadowy układ więcej niż jeden flip-flop z kombinacyjnymi urządzeniami logicznymi lub bez. Liczniki są używane głównie do liczenia aplikacji. Liczba reprezentuje liczbę przybytych impulsów zegarowych. W oparciu o sposób wyzwalania klapek, liczniki można podzielić na dwie główne kategorie: licznik synchroniczny i asynchroniczny. W synchronicznym liczniku wszystkie klapki są wyzwalane przez ten sam sygnał zegara, podczas gdy w liczniku asynchronicznym klapki są wyzwalane różnymi sygnałami zegara. W przeciwieństwie do licznika asynchronicznego, stan wyjściowych zmienia się jednocześnie w synchronicznym liczniku, bez żadnego falowania. Rzućmy okiem na różnice między nimi.

Co to jest licznik synchroniczny?

W synchronicznym liczniku, znanym również jako licznik równoległy, wszystkie klapki w stanie zmiany licznika. Gdy licznik jest taktowany w taki sposób, że każda flip-flop w liczniku jest uruchamiana przez ten sam sygnał zegara w tym samym czasie, licznik jest wywoływany jako licznik synchroniczny. Różni się od liczników asynchronicznych, ponieważ wejście impulsu liczby jest podłączone do wejść zegarowych wszystkich klapek. Ponieważ wszystkie klapki są w tym samym czasie, synchroniczny licznik z tą samą liczbą i typem klapek może działać przy znacznie wyższych częstotliwościach zegara niż liczniki asynchroniczne. Ponieważ sygnał zegara jest jednocześnie stosowany do wejść zegara wszystkich klapek, nie ma opóźnienia między różnymi wyjściami.

Co to jest licznik asynchroniczny?

Licznik asynchroniczny jest często nazywany licznikiem fal. W liczniku tętni. Jest to kaskadowe układ flip-płas. Licznik falowy składa się z serii komplementowania klapek, w których wyjście każdego flip-flop jest podłączone do wejścia zegara następnego flip-flopa wyższego rzędu. Sygnał zegara jest stosowany bezpośrednio do pierwszego flip-flopa, a następnie jest przesyłany, z opóźnieniem czasowym z jednego flip-flopa do drugiego. Na przykład wyjście pierwszego flip-flopa jest wejście zegara drugiego flip-flopa, a wyjście drugiego flip-flopa jest wejście zegara trzeciego flip-flopa i tak dalej. Z powodu opóźnienia propagacji liczniki tętnienia są zwykle wolniejsze niż ich synchroniczne odpowiedniki.

Różnica między licznikiem synchronicznym i asynchronicznym

Wejście zegara

- W liczniku synchronicznym to samo źródło jest używane przez wejście zegara na wszystkich klapkach, tworząc ten sam sygnał w tym samym czasie, co oznacza, że ​​licznik jest taktowany w taki sposób, że każde klapki w liczniku jest wyzwalane przez ten sam sygnał zegara w tym samym czasie. Przeciwnie, w liczniku asynchronicznym (zwanym również licznikiem tętni) tylko pierwsza flip-flop jest taktowana przez zegar zewnętrzny, który z kolei napędza wyjście zegara następującego Flip-Flop. W liczniku tętni.

Operacja

- Wszystkie klapki są taktowane w tym samym czasie, dlatego synchroniczny licznik z tą samą liczbą i typem klapek może działać przy znacznie wyższych częstotliwościach zegara niż jego asynchroniczny odpowiednik. Różni się od liczników asynchronicznych, ponieważ wejście impulsu liczby jest podłączone do wejść zegarowych wszystkich klapek. W liczniku asynchronicznym nie stosuje się wspólnego zegara, co oznacza, że ​​wejście zegara klapek nie jest napędzane przez ten sam sygnał zegara. Przeciwnie, w synchronicznym liczniku każda klapka jest wyzwalana przez wspólny impuls zegarowy.

Opóźnienie

- Ponieważ sygnał zegara w liczniku synchronicznym jest stosowany do wejść zegara wszystkich klapek w tym samym czasie, nie ma opóźnienia między różnymi wyjściami. Tak więc nie ma nieodłącznego opóźnienia propagacji w licznikach synchronicznych. W liczniku asynchronicznym sygnał zegara jest stosowany bezpośrednio do pierwszego flip-flopa, a następnie jest przesyłany, co powoduje późniejsze opóźnienie czasowe z jednego flip-flopa do drugiego, co ostatecznie uwzględnia jego operację niskiej prędkości w porównaniu do synchronicznej lada.

Synchroniczne vs. Licznik asynchroniczny: wykres porównawczy

Streszczenie

W synchronicznym liczniku wszystkie klapki są wyzwalane przez ten sam sygnał zegara i wyniki stanu zmiany licznika w tym samym czasie, więc nie ma nieodłącznego opóźnienia propagacji między różnymi wyjściami. W liczniku asynchronicznym, w przeciwieństwie do liczników synchronicznych, wejście zegara klapek nie jest wyzwalane przez ten sam sygnał zegara; W rzeczywistości wyjście jednego flip-flopa napędza drugiego. Powoduje to późniejsze opóźnienie między wyjściami z jednego flip-flopa do drugiego. Przeciwnie, nie ma nieodłącznego opóźnienia między wyjściami w synchronicznym liczniku.