Forskel mellem synkron og asynkron tæller

I digital elektronik er tælleren et sekventielt logisk kredsløb, der består af en række flip-flops. Det tæller antallet af forekomster af input med hensyn til negative eller positive kantovergange. De bruges i applikationer såsom hændelsessynkronisering og frekvensmåling, estimering af vinkelposition og en hændelses varighed. Tællere er meget lig registre, da begge omfatter et kaskadearrangement af mere end en flip-flop med eller uden kombinerende logiske anordninger. Tællere bruges hovedsageligt til tælling af applikationer. Tællingen repræsenterer antallet af ankomne urimpulser. Baseret på den måde, hvorpå flip-flops udløses, kan tællere klassificeres i to hovedkategorier: synkron og asynkron tæller. I en synkron tæller udløses alle flip-flops af det samme kloksignal, mens flip-flops i en asynkron tæller udløses med forskellige kloksignaler. I modsætning til en asynkron tæller ændres udgangsbitsens tilstand samtidigt i en synkron tæller uden rippel. Lad os se på forskellene mellem de to.

Hvad er synkron tæller?

I en synkron tæller, også kendt som en parallel tæller, skifter alle vipperne i tælleren tilstand på samme tid i synkronisering med indgangssignalet. Når tælleren er uret, således at hver flip-flop i tælleren udløses af det samme kloksignal på samme tid, kaldes tælleren som synkron tæller. Det adskiller sig fra asynkrone tællere, idet tællepulsindgangen er forbundet til urindgange fra alle vipperne. Da alle flip-flops er uret på samme tid, kan en synkron tæller med det samme antal og type flip-flops fungere ved meget højere urfrekvenser end asynkrone tællere. Da uretsignal samtidigt anvendes til urindgangene til alle vipperne, er der ingen tidsforsinkelse mellem de forskellige udgange.

Hvad er asynkron tæller?

En asynkron tæller kaldes ofte en rippeltæller. I en rippeltæller driver output fra den ene flip-flop den anden. Det er et kaskadearrangement af flip-flops, hvor output fra en flip-flop driver urets output fra den følgende flip-flop. En rippeltæller består af en række komplimenterende flip-flops, hvor outputtet fra hver flip-flop er forbundet til urindgangen til den næste højere ordens flip-flop. Ursignalet påføres kun direkte på den første flip-flop, og det transmitteres derefter med en tidsforsinkelse fra en flip-flop til en anden. For eksempel er output fra den første flip-flop urinput af den anden flip-flop, og output fra den anden flip-flop er ur-input af den tredje flip-flop, og så videre. På grund af udbredelsesforsinkelsen er rippeltællere normalt langsommere end deres synkrone modstykker under drift.

Forskel mellem synkron og asynkron tæller

Urindgang

- I en synkron tæller bruges den samme kilde af urinput på tværs af alle vipperne, hvilket skaber det samme signal på samme tid, hvilket betyder, at tælleren er uret på en sådan måde, at hver flip-flop i tælleren udløses af det samme kloksignal på samme tid. Tværtimod, i en asynkron tæller (også kaldet rippeltæller) er kun den første flip-flop uret af et eksternt ur, der igen driver urudgangen fra den følgende flip-flop. I en rippeltæller driver output fra den ene flip-flop den anden.

Operation

- Alle flip-flops er uret på samme tid, således at en synkron tæller med det samme antal og typen af ​​flip-flops kan fungere ved meget højere urfrekvenser end dens asynkrone modstykke. Det adskiller sig fra asynkrone tællere, idet tællepulsindgangen er forbundet til urindgange fra alle vipperne. I en asynkron tæller bruges ingen almindelig ur, hvilket betyder, at flip-flops-indgangen ikke drives af det samme kloksignal. Tværtimod, i en synkron tæller, udløses enhver flip-flop af den fælles urpuls.

Tidsforsinkelse

- Da uretsignal i en synkron tæller anvendes til urindgange på alle vipperne på samme tid, er der ingen tidsforsinkelse mellem de forskellige udgange. Så der er ingen iboende forplantningsforsinkelse i synkrone tællere. I en asynkron tæller påføres kloksignalet kun direkte på den første flip-flop, og det transmitteres derefter, hvilket resulterer i en efterfølgende tidsforsinkelse fra en flip-flop til en anden, der til sidst står for dens lave hastighedsdrift sammenlignet med synkron skranke.

Synkron vs. asynkron tæller: Sammenligningstabel

Resumé

I en synkron tæller udløses alle flip-flops af det samme klokkesignal, og udgange fra tælleren skifter tilstand på samme tid, så der er ingen iboende udbredelsesforsinkelse mellem de forskellige udgange. I en asynkron tæller, i modsætning til synkrone tællere, udløses ikke flip-flops urinput af det samme kloksignal; faktisk kører output fra en flip-flop til en anden. Dette resulterer i en efterfølgende tidsforsinkelse mellem output fra en flip-flop til en anden. Tværtimod er der ingen iboende tidsforsinkelse mellem output i en synkron tæller.