Разница между синхронным и асинхронным счетчиком

В цифровой электронике счетчик представляет собой последовательную логическую схему, состоящую из серии триггеров. Он подсчитывает количество вхождений ввода в терминах переходов с отрицательным или положительным фронтом. Они используются в таких приложениях, как синхронизация событий и измерение частоты, оценка углового положения и продолжительности события. Счетчики очень похожи на регистры, поскольку оба содержат каскадное расположение более одного триггера с или без комбинационных логических устройств. Счетчики в основном используются для подсчета заявок. Счет представляет количество поступивших тактовых импульсов. В зависимости от того, как запускаются триггеры, счетчики можно разделить на две основные категории: синхронные и асинхронные счетчики. В синхронном счетчике все триггеры запускаются одним и тем же тактовым сигналом, тогда как в асинхронном счетчике триггеры запускаются с разными тактовыми сигналами. В отличие от асинхронного счетчика, состояние выходных битов изменяется одновременно в синхронном счетчике без каких-либо пульсаций. Давайте посмотрим на различия между двумя.

Что такое синхронный счетчик?

В синхронном счетчике, также известном как параллельный счетчик, все триггеры в состоянии счетчика изменяются одновременно в синхронизации с входным тактовым сигналом. Когда счетчик синхронизирован таким образом, что каждый триггер в счетчике запускается одним и тем же тактовым сигналом в одно и то же время, счетчик называется синхронным счетчиком. Он отличается от асинхронных счетчиков тем, что вход импульса счета подключен к тактовым входам всех триггеров. Поскольку все триггеры синхронизируются одновременно, синхронный счетчик с тем же числом и типом триггеров может работать на гораздо более высоких тактовых частотах, чем асинхронные счетчики. Поскольку тактовый сигнал одновременно подается на тактовые входы всех триггеров, между различными выходами нет временной задержки.

Что такое асинхронный счетчик?

Асинхронный счетчик часто называют счетчиком пульсаций. В счетчике пульсаций выход одного триггера приводит в движение другой. Это каскадное расположение триггеров, где выход одного триггера управляет выходом тактовой частоты следующего триггера. Счетчик пульсаций состоит из серии комплиментарных триггеров, где выход каждого триггера соединен с тактовым входом следующего триггера более высокого порядка. Синхронизирующий сигнал подается непосредственно только на первый триггер и впоследствии передается с задержкой по времени от одного триггера к другому. Например, выход первого триггера - это тактовый вход второго триггера, а выход второго триггера - тактовый вход третьего триггера и так далее. Из-за задержки распространения счетчики пульсаций обычно медленнее, чем их синхронные аналоги в работе..

Разница между синхронным и асинхронным счетчиком

Вход тактовой частоты

- В синхронном счетчике один и тот же источник используется входом синхросигнала на всех триггерах, создавая один и тот же сигнал в одно и то же время, что означает, что счетчик синхронизируется таким образом, что каждый триггер в счетчике запускается один и тот же тактовый сигнал одновременно. Напротив, в асинхронном счетчике (также называемом счетчиком пульсаций) только первый триггер синхронизируется внешними часами, которые, в свою очередь, управляют выходом тактовой частоты следующего триггера. В счетчике пульсаций выход одного триггера приводит в движение другой.

операция

- Все триггеры синхронизируются одновременно, поэтому синхронный счетчик с тем же числом и типом триггеров может работать на гораздо более высоких тактовых частотах, чем его асинхронный аналог. Он отличается от асинхронных счетчиков тем, что вход импульса счета подключен к тактовым входам всех триггеров. В асинхронном счетчике не используются общие часы, что означает, что тактовый вход триггеров не управляется одним и тем же тактовым сигналом. Напротив, в синхронном счетчике каждый триггер запускается общим тактовым импульсом.

Временная задержка

- Поскольку тактовый сигнал в синхронном счетчике подается на тактовые входы всех триггеров одновременно, временная задержка между различными выходами отсутствует. Таким образом, в синхронных счетчиках нет внутренней задержки распространения. В асинхронном счетчике тактовый сигнал напрямую подается только на первый триггер и впоследствии передается, что приводит к последующей временной задержке от одного триггера к другому, что в конечном итоге учитывает его низкоскоростную работу по сравнению с синхронным счетчик.

Синхронный и асинхронный счетчик: сравнительная таблица

Резюме

В синхронном счетчике все триггеры запускаются одним и тем же тактовым сигналом, и выходы состояния счетчика изменяются одновременно, поэтому нет никакой внутренней задержки распространения между различными выходами. В асинхронном счетчике, в отличие от синхронных счетчиков, тактовый вход триггеров не запускается одним и тем же тактовым сигналом; фактически вывод одного триггера приводит в движение другой. Это приводит к последующей временной задержке между выходами от одного триггера к другому. Наоборот, нет никакой временной задержки между выходами в синхронном счетчике.