Razlika između sinkronog i asinhronog brojača

U digitalnoj elektronici brojač je sekvencijalni logički sklop koji se sastoji od niza okretnih točaka. Broji broj pojava ulaza u smislu negativnih ili pozitivnih prijelaza ruba. Koriste se u aplikacijama kao što su sinkronizacija događaja i mjerenje frekvencije, procjena kutnog položaja i trajanje događaja. Brojači su prilično slični registrima jer oba sadrže kaskadni raspored više od jednog okretnog flopa sa ili bez kombiniranih logičkih uređaja. Brojači se uglavnom koriste za brojanje aplikacija. Brojanje predstavlja broj pristiglih impulsa sata. Na temelju načina pokretanja okidača, brojači se mogu svrstati u dvije glavne kategorije: sinkroni i asinhroni brojač. U sinkronom brojaču, sve okidače pokreće isti signal sata, dok se u asinhronom brojaču flip-flopovi pokreću s različitim taktovima sata. Za razliku od asinhronog brojača, stanje izlaznih bitova mijenja se istovremeno u sinkronom brojaču, bez ikakvih mreškanja. Pogledajmo razlike između to dvoje.

Što je sinkroni brojač?

U sinkronom brojaču, poznatom i kao paralelni brojač, svi okidači u stanju brojača istovremeno su sinkronizirani sa ulaznim signalom takta. Kad je brojač taktov da svaki okretni prekidač u brojaču istovremeno pokreće isti signal takta, brojač se poziva kao sinkroni brojač. Od asinhronih brojila razlikuje se po tome što je ulaz pulsnog broja povezan na ulaze sata svih okidača. Budući da su svi prekidači istovremeno pokrenuti, sinkroni brojač s istim brojem i vrstom prekidača može raditi na mnogo višim taktima od asinhronih brojača. Kako se signal sata istodobno primjenjuje na ulaze sata svih okidača, ne postoji zastoj između različitih izlaza.

Što je asinhroni brojač?

Asinhroni brojač često se naziva brojač varalice. U brojaču ripplea, izlaz jednog okretnog diska pokreće drugi. To je kaskadni raspored leptir-flopova gdje izlaz jednog okretnog zamaha pokreće izlaz takta sljedećeg flip-flopa. Punjenje brojača sastoji se od niza komplimentnih flip-flops-a gdje je izlaz svakog okidača povezan s taktovima ulaza sljedećeg višestrukog okidača. Signal sata izravno se primjenjuje samo na prvi okretni flop i on se nakon toga prenosi s vremenskim odgodom od jednog okretnog diska do drugog. Na primjer, izlaz prvog flip-flopa je izlaz takta drugog flip-flopa, a izlaz drugog flip-flopa je ulaz sata trećeg flip-flopa i tako dalje. Zbog kašnjenja širenja, brojači varalica obično su sporiji od svojih sinkronih kolega u radu.

Razlika između sinkronog i asinhronog brojača

Unos sata

- U sinkronom brojaču, isti izvor koristi ulaz sata na svim prekidačima, stvarajući isti signal istovremeno, što znači da je brojač postavljen na takav način da se svaki okidač u brojaču pokreće isti signal sata istovremeno. Suprotno tome, u asinhronom brojaču (koji se također naziva brojač ripple-a) samo prvi okretni mehanizam pokreće vanjski sat koji zauzvrat pokreće izlaz takta sljedećeg flip-flopa. U brojaču ripplea, izlaz jednog okretnog diska pokreće drugi.

operacija

- Svi su poklopac istovremeno postavljeni tako da sinkroni brojač s istim brojem i tipom prekidača može raditi na mnogo većim frekvencijama takta od svog asinhronog kolega. Od asinhronih brojila razlikuje se po tome što je ulaz pulsnog broja povezan na ulaze sata svih okidača. U asinhronom brojaču ne koristi se niti jedan uobičajeni sat što znači da ulaz sata u poklopce ne pokreće isti signal sata. Suprotno tome, u sinkronom brojaču svaki preokret pokreće zajednički puls sata.

Odgoda vremena

- Budući da se signal takta u sinkronom brojaču primjenjuje na satne ulaze svih prekidača istovremeno, nema zastoja između različitih izlaza. Dakle, ne postoji urođeno kašnjenje širenja u sinkronim brojačima. U asinhronom brojaču, satni signal izravno se primjenjuje samo na prvi okretni flop i on se naknadno prenosi, što rezultira naknadnim odgodom vremena od jednog okretnog diska do drugog, što na kraju čini njegov rad male brzine u usporedbi sa sinkronim brojač.

Sinhroni nasuprot asinhronom brojaču: uporedni grafikon

Sažetak

U sinkronom brojaču svi okidači pokreću isti signal sata, a izlazi brojača mijenjaju se istovremeno, tako da nema svojstvenog kašnjenja širenja između različitih izlaza. U asinhronom brojaču, za razliku od sinkronih brojila, satni sat prekidača ne pokreće isti signal sata; u stvari, izlaz jednog flip-flopa pokreće drugi. To rezultira kasnijim vremenskim razmakom između izlaza s jednog okretnog na drugi. Suprotno tome, nema svojstva vremenskog odmaka između izlaza u sinkronom brojaču.