Skirtumas tarp sinchroninio ir asinchroninio skaitiklio

Skaitmeninėje elektronikoje skaitiklis yra nuosekli loginė grandinė, susidedanti iš atlenkimų serijos. Tai suskaičiuoja įvesties atvejų skaičių, atsižvelgiant į neigiamus ar teigiamus briaunų perėjimus. Jie naudojami tokiose programose kaip įvykių sinchronizavimas ir dažnio matavimas, kampinės padėties ir įvykio trukmės įvertinimas. Skaitikliai yra gana panašūs į registrus, nes abu juos sudaro daugiau kaip vienas pakopinis išdėstymas su kombinuotos logikos prietaisais arba be jų. Skaitikliai daugiausia naudojami programų skaičiavimui. Skaičius parodo gautų laikrodžio impulsų skaičių. Atsižvelgiant į tai, kaip suveikia atvartai, skaitiklius galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas: sinchroninį ir asinchroninį skaitiklį. Sinchroniniame skaitiklyje visus flip-flops suaktyvina tas pats laikrodžio signalas, tuo tarpu asinchroniniame skaitiklyje - flip-flops suaktyvinami skirtingais laikrodžio signalais. Skirtingai nuo asinchroninio skaitiklio, išvesties bitų būsena keičiasi tuo pačiu metu sinchroniniame skaitiklyje, be jokio pulsavimo. Pažvelkime į skirtumus tarp šių dviejų.

Kas yra sinchroninis skaitiklis?

Sinchroniniame skaitiklyje, dar vadinamame paraleliniu skaitikliu, visi skaitiklio flip-flops keičiasi tuo pačiu metu sinchroniškai su įvesties laikrodžio signalu. Kai skaitiklis užfiksuojamas taip, kad kiekvieną skaitiklio flip-flop suveikia tas pats laikrodžio signalas tuo pačiu metu, skaitiklis vadinamas sinchroniniu skaitikliu. Nuo asinchroninių skaitiklių jis skiriasi tuo, kad skaičiavimo impulsų įvestis yra sujungta su visų atvartų laikrodžio įvestimis. Kadangi visi atvartai yra laikrodis vienu metu, sinchroninis skaitiklis su tuo pačiu skaičiumi ir tipu gali veikti daug didesniais laikrodžio dažniais nei asinchroniniai skaitikliai. Kadangi laikrodžio signalas tuo pačiu metu taikomas visų atvartų laikrodžio įvestims, tarp skirtingų išėjimų nėra laiko tarpo.

Kas yra asinchroninis skaitiklis?

Asinchroninis skaitiklis dažnai vadinamas pulsavimo skaitikliu. Sukibimo skaitiklyje vieno atvarto išvestis varo kitą. Tai yra pakopinis flip-flops išdėstymas, kai vieno flip-flop išvestis skatina sekančio flip-flop laikrodį. Įtampos skaitiklį sudaro daugybė komplimentų atverčiamų šnipštukų, kurių metu kiekvieno šlepetės išėjimas yra prijungtas prie kito aukštesnės eilės šnipšto laikrodžio įvesties. Laikrodžio signalas tiesiogiai taikomas tik pirmajam atvartui ir vėliau perduodamas su vėlavimu iš vieno atvarto į kitą. Pavyzdžiui, pirmojo „flip-flop“ išėjimas yra antrojo „flip-flop“ laikrodžio įvestis, o antrojo „flip-flop“ išėjimas yra trečiojo „flip-flop“ laikrodžio įvestis ir pan. Dėl sklidimo vėlavimo pulsavimo skaitikliai paprastai būna lėtesni nei veikiantys jų sinchroniniai kolegos.

Skirtumas tarp sinchroninio ir asinchroninio skaitiklio

Laikrodžio įvestis

- Sinchroniniame skaitiklyje tą patį šaltinį naudoja laikrodžio įvestis per visus atvartus ir sukuria tą patį signalą tuo pačiu metu, tai reiškia, kad skaitiklis yra laikrodžio rodyklė tokiu būdu, kad kiekvieną skaitiklio atvartą suaktyvina tas pats laikrodžio signalas tuo pačiu metu. Priešingai, asinchroniniame skaitiklyje (dar vadinamame „pulsavimo skaitikliu“) tik pirmąjį atvartą laiko išorinis laikrodis, kuris savo ruožtu varo sekančio atvarto laikrodį. Sukibimo skaitiklyje vieno atvarto išvestis varo kitą.

Operacija

- Visi flip-flops yra laikrodis tuo pačiu metu, todėl sinchroninis skaitiklis su tuo pačiu skaičiumi ir tipu flip-flops gali veikti žymiai didesniais laikrodžio dažniais nei jo asinchroninis atitikmuo. Nuo asinchroninių skaitiklių jis skiriasi tuo, kad skaičiavimo impulsų įvestis yra sujungta su visų atvartų laikrodžio įvestimis. Asinchroniniame skaitiklyje nenaudojamas įprastas laikrodis, reiškiantis, kad atvartų laikrodis įvedamas ne tuo pačiu laikrodžio signalu. Atvirkščiai, sinchroniniame skaitiklyje kiekvieną flip-flope suveikia bendras laikrodžio impulsas.

Laiko delsimas

- Kadangi sinchroniniame skaitiklyje esantis laikrodžio signalas tuo pačiu metu taikomas visų atvartų laikrodžio įvestims, tarp skirtingų išėjimų nėra laiko tarpo. Taigi sinchroniniuose skaitikliuose nėra būdingo sklidimo vėlavimo. Asinchroniniame skaitiklyje laikrodžio signalas tiesiogiai taikomas tik pirmajam atvartui ir vėliau perduodamas, o tai lemia vėlesnį laiko tarpą nuo vieno atvarto prie kito, o tai ilgainiui paaiškina jo mažo greičio veikimą, palyginti su sinchroniniu. skaitiklis.

Sinchroninis vs asinchroninis skaitiklis: palyginimo diagrama

Santrauka

Sinchroniniame skaitiklyje visus flip-flops suaktyvina tas pats laikrodžio signalas, o skaitiklio išėjimai keičiasi tuo pačiu metu, todėl nėra būdingo sklidimo vėlavimo tarp skirtingų išėjimų. Asinchroniniame skaitiklyje, priešingai nei sinchroniniuose skaitikliuose, flip-flops laikrodis neįvedamas tuo pačiu laikrodžio signalu; Tiesą sakant, vieno atvarto išvestis varo kitą. Tai lemia vėlesnį laiko tarpą tarp vieno flip-flop rezultato. Atvirkščiai, sinchroniniame skaitiklyje nėra išėjimo laiko tarpų.