Atšķirība starp sinhrono un asinhrono skaitītāju

Digitālajā elektronikā skaitītājs ir secīga loģiskā shēma, kas sastāv no flip-flops sērijām. Tas saskaita ievades gadījumu skaitu negatīvu vai pozitīvu malu pāreju izteiksmē. Tos izmanto tādās lietojumprogrammās kā notikumu sinhronizācija un frekvences mērīšana, leņķiskās pozīcijas un notikuma ilguma novērtēšana. Skaitītāji ir diezgan līdzīgi reģistriem, jo ​​abi satur vairāk nekā viena pārsega kaskādes shēmu ar vai bez kombinētām loģiskām ierīcēm. Skaitītājus galvenokārt izmanto lietojumprogrammu skaitīšanai. Skaits norāda saņemto pulksteņa impulsu skaitu. Atkarībā no tā, kā tiek aktivizēti flip-flops, skaitītājus var iedalīt divās lielās kategorijās: sinhronajā un asinhronajā skaitītājā. Sinhronā skaitītājā visas flip-flops tiek iedarbinātas ar to pašu pulksteņa signālu, turpretī asinhronā skaitītājā flip-flops tiek aktivizētas ar dažādiem pulksteņa signāliem. Atšķirībā no asinhronā skaitītāja, izejas bitu stāvoklis vienlaikus mainās sinhronā skaitītājā bez jebkādas pulsācijas. Apskatīsim atšķirības starp abiem.

Kas ir sinhronais skaitītājs?

Sinhronā skaitītājā, kas pazīstams arī kā paralēlais skaitītājs, visas flip-flops skaitītāja stāvoklī mainās vienlaicīgi sinhronizācijā ar ieejas pulksteņa signālu. Kad skaitītājs tiek pulksteņrādīts tā, lai katru skaitītāja flip-flops vienlaikus iedarbinātu viens un tas pats pulksteņa signāls, skaitītāju sauc par sinhronu skaitītāju. No asinhronajiem skaitītājiem tas atšķiras ar to, ka skaitīšanas impulsa ieeja ir savienota ar visu flip-flops pulksteņa ieejām. Tā kā visi flip-flops tiek pulksteņa rādītāji vienlaicīgi, sinhronais skaitītājs ar vienādu skaitu un tipa flip-flops var darboties ar daudz augstākām pulksteņa frekvencēm nekā asinhronie skaitītāji. Tā kā pulksteņa signāls vienlaicīgi tiek piemērots visu flip-flops pulksteņa ieejām, starp dažādām izejām nav laika nobīdes..

Kas ir asinhronais skaitītājs?

Asinhronu skaitītāju bieži sauc par pulsācijas skaitītāju. Viļņu skaitītājā viena flip-flops izvada otru. Tas ir kaskādes flip-flops izkārtojums, kurā viena flip-flop izvade veicina nākamā flip-flop pulksteņa izvadi. Viļņu skaitītājs sastāv no virknes komplimentējošu flip-flops, kur katra flip-flop izeja ir savienota ar nākamās augstākas kārtas flip-flop pulksteņa ievadi. Pulksteņa signāls tiek tieši piemērots tikai pirmajam flip-flop un pēc tam tiek pārsūtīts ar laika nobīdi no viena flip-flop uz otru. Piemēram, pirmā flip-flop izvade ir pulksteņa ievade otrajā flip-flop, un otrā flip-flop izeja ir pulksteņa ievade trešajā flip-flop utt. Pavairošanas kavēšanās dēļ pulsācijas skaitītāji parasti ir lēnāki par darbībā esošajiem sinhronajiem kolēģiem.

Atšķirība starp sinhrono un asinhrono skaitītāju

Pulksteņa ievade

- Sinhronā skaitītājā pulksteņa ievade izmanto vienu un to pašu avotu visās flip-flops, vienlaikus radot to pašu signālu, kas nozīmē, ka skaitītājs tiek pulksteņrādīts tādā veidā, ka katru skaitītāja flip-flop izraisa viens un tas pats pulksteņa signāls vienlaicīgi. Gluži pretēji, asinhronajā skaitītājā (ko sauc arī par pulsācijas skaitītāju) tikai pirmais flip-flop tiek pulksteņots ar ārēju pulksteni, kurš savukārt virza nākamā flip-flop pulksteņa izeju. Viļņu skaitītājā viena flip-flops izvada otru.

Darbība

- Visas flip-flops tiek pulksteņrādītas vienlaicīgi, tādējādi sinhronais skaitītājs ar tādu pašu skaitu un tipa flip-flops var darboties daudz augstākās pulksteņa frekvencēs nekā tā asinhronais kolēģis. No asinhronajiem skaitītājiem tas atšķiras ar to, ka skaitīšanas impulsa ieeja ir savienota ar visu flip-flops pulksteņa ieejām. Asinhronā skaitītājā netiek izmantots parasts pulkstenis, kas nozīmē, ka flip-flops pulksteņa ievadi nevada tas pats pulksteņa signāls. Gluži pretēji, sinhronajā skaitītājā katru flip-flops tiek iedarbināts ar kopējo pulksteņa impulsu.

Laika aizture

- Tā kā pulksteņa signāls sinhronā skaitītājā tiek piemērots visu flip-flops pulksteņa ieejām vienlaikus, starp dažādām izejām nav laika nobīdes. Tātad sinhronos skaitītājos nav raksturīgas izplatīšanās kavēšanās. Asinhronā skaitītājā pulksteņa signāls tiek tieši pielietots tikai pirmajam flip-flop un pēc tam tiek pārraidīts, kā rezultātā sekojošs laika aizkavējums notiek no viena flip-flop uz otru, kas galu galā rada tā zemā ātruma darbību salīdzinājumā ar sinhrono skaitītājs.

Sinhronais un asinhronais skaitītājs: salīdzināšanas diagramma

Kopsavilkums

Sinhronā skaitītājā visas flip-flops tiek iedarbinātas ar vienu un to pašu pulksteņa signālu, un skaitītāja izejas mainās vienlaikus, tāpēc starp dažādām izejām nav raksturīgas izplatīšanās kavēšanās. Asinhronā skaitītājā, atšķirībā no sinhroniem skaitītājiem, flip-flops pulksteņa ievadi neizraisa viens un tas pats pulksteņa signāls; faktiski viena flip-flop izvade vada citu. Tas noved pie sekojošas laika nobīdes starp iznākumiem no viena flip-flop uz otru. Gluži pretēji, sinhronā skaitītājā nav raksturīga laika nobīde.