Unterschied zwischen synchronem und asynchronem Zähler

In der digitalen Elektronik ist Counter eine sequentielle Logikschaltung, die aus einer Reihe von Flip-Flops besteht. Es zählt die Anzahl der Vorkommen der Eingabe in Bezug auf negative oder positive Kantenübergänge. Sie werden in Anwendungen wie Ereignissynchronisation und Frequenzmessung, Schätzung der Winkelposition und der Dauer eines Ereignisses verwendet. Die Zähler sind Registern sehr ähnlich, da beide eine kaskadierte Anordnung von mehr als einem Flip-Flop mit oder ohne kombinations-Logikgeräte umfassen. Zähler werden hauptsächlich zum Zählen von Anwendungen verwendet. Die Anzahl repräsentiert die Anzahl der Taktimpulse, die angekommen sind. Basierend auf der Art und Weise, wie die Flip-Flops ausgelöst werden, können Zähler in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: synchroner und asynchroner Zähler. In einem synchronen Zähler werden alle Flip-Flops durch das gleiche Taktsignal ausgelöst, während in einem asynchronen Zähler Flip-Flops mit verschiedenen Taktsignalen ausgelöst werden. Im Gegensatz zu einem asynchronen Zähler ändert sich der Zustand der Ausgangsbits gleichzeitig in einem synchronen Zähler ohne Ripple. Schauen wir uns die Unterschiede zwischen den beiden an.

Was ist synchroner Zähler?

In einem synchronen Zähler, der auch als paralleler Zähler bezeichnet wird, alle Flip-Flops im Zähleränderungszustand gleichzeitig in Synchronisation mit dem Eingangsuhrsignal. Wenn der Zähler so getaktet wird, dass jeder Flip-Flop im Zähler gleichzeitig durch das gleiche Taktsignal ausgelöst wird, wird der Zähler als synchroner Zähler bezeichnet. Es unterscheidet sich von asynchronen Zählern darin, dass der Zählpulseingang mit den Takteingängen aller Flip-Flops verbunden ist. Da alle Flip-Flops gleichzeitig getaktet sind. Da das Taktsignal gleichzeitig auf die Takteingänge aller Flip-Flops angewendet wird, gibt es keine Zeitverzögerung zwischen den verschiedenen Ausgängen.

Was ist asynchroner Zähler?

Ein asynchroner Zähler wird oft als Ripple -Theke bezeichnet. In einem Ripple-Zähler treibt die Ausgabe eines Flip-Flop den anderen an. Es handelt sich um eine kaskadierte Anordnung von Flip-Flops. Ein Ripple-Zähler besteht aus einer Reihe komplimierter Flip-Flops. Das Taktsignal wird direkt nur auf den ersten Flip-Flop angelegt und anschließend übertragen, wobei eine zeitliche Verzögerung von einem Flip-Flop zu einem anderen. Zum Beispiel ist der Ausgang des ersten Flip-Flops der Takteingang des zweiten Flip-Flops, und die Ausgabe des zweiten Flip-Flop ist der Takteingang des dritten Flip-Flops usw. Aufgrund der Ausbreitungsverzögerung sind Ripple -Zähler normalerweise langsamer als ihre synchronen Gegenstücke im Betrieb.

Unterschied zwischen synchronem und asynchronem Zähler

Takteingabe

- In einem synchronen Zähler wird dieselbe Quelle vom Takteingang über alle Flip-Flops verwendet, wodurch gleichzeitig dasselbe Signal erzeugt wird, was bedeutet das gleiche Taktsignal gleichzeitig. Im Gegenteil, in einem asynchronen Zähler (auch als Ripple-Zähler bezeichnet) wird nur der erste Flip-Flop von einer externen Uhr getaktet, die wiederum die Taktausgabe der folgenden Flip-Flop treibt. In einem Ripple-Zähler treibt die Ausgabe eines Flip-Flop den anderen an.

Betrieb

- Alle Flip-Flops werden gleichzeitig getaktet, so. Es unterscheidet sich von asynchronen Zählern darin, dass der Zählpulseingang mit den Takteingängen aller Flip-Flops verbunden ist. In einem asynchronen Zähler wird keine gemeinsame Uhr verwendet, was bedeutet. Im Gegenteil, in einem synchronen Zähler wird jeder Flip-Flop durch den gemeinsamen Taktpuls ausgelöst.

Zeitverzögerung

- Da das Taktsignal in einem synchronen Zähler gleichzeitig auf die Takteingänge aller Flip-Flops angewendet wird, gibt es keine Zeitverzögerung zwischen den verschiedenen Ausgängen. Es gibt also keine inhärente Ausbreitungsverzögerung der synchronen Zähler. In einem asynchronen Zähler wird das Taktsignal direkt auf den ersten Flip-Flop angewendet und anschließend übertragen, was zu einer späteren Zeitverzögerung von einem Flip-Flop zu einem anderen führt, was schließlich im Vergleich zu Synchronen seinen niedrigen Geschwindigkeitsbetrieb berücksichtigt Schalter.

Synchron vs. Asynchroner Zähler: Vergleichstabelle

Zusammenfassung

In einem synchronen Zähler werden alle Flip-Flops durch das gleiche Taktsignal und die Ausgänge des Zähleränderungszustands gleichzeitig ausgelöst, sodass zwischen den verschiedenen Ausgängen keine inhärente Ausbreitungsverzögerung besteht. In einem asynchronen Zähler wird im Gegensatz zu synchronen Zählern der Takteingang der Flip-Flops nicht durch das gleiche Taktsignal ausgelöst. In der Tat treibt die Ausgabe eines Flip-Flop einen anderen an. Dies führt zu einer späteren Zeitverzögerung zwischen den Ausgängen von einem Flip-Flop zu einer anderen. Im Gegenteil, es gibt keine inhärente Zeitverzögerung zwischen den Ausgängen in einem synchronen Zähler.