Contador síncrono vs asíncrono: diferencia y comparación

Puntos clave

1. Los contadores síncronos tienen todos los flip-flops activados simultáneamente por una sola señal de reloj.
2. Los contadores asíncronos tienen flip-flops activados de forma independiente por diferentes señales de reloj, lo que genera un efecto dominó.
3. Los contadores síncronos ofrecen un conteo más rápido y preciso que los contadores asíncronos debido a la activación simultánea.

¿Qué es un contador síncrono?

Los contadores sincrónicos a veces se denominan contadores paralelos porque el reloj se entrega a todos los flip-flops simultáneamente. Los contadores sincrónicos, construidos con un conmutador o un flip-flop tipo D, pueden funcionar más rápidamente que sus contrapartes asincrónicas. 

El término “contador paralelo” describe estos dispositivos. Un contador síncrono consta de una serie de flip-flops, cada uno vinculado de forma independiente a un reloj externo en una conexión en cascada.

Como resultado, cuando se aplica la señal de reloj compartida, los estados de todos los flip-flops cambian simultáneamente. Por lo tanto, no hay demora de propagación con un contador síncrono ya que no hay efecto dominó. Los contadores síncronos emplean puertas lógicas para regular el proceso de conteo. Esto simplifica el uso de una sola entrada de reloj para cronometrar todos los flip-flops del contador simultáneamente.

El retraso de propagación de los flip-flops recopilados provoca el problema con el contador de ondulación. En otras palabras, las transiciones de estado de los flip-flops no están sincronizadas para coincidir con la entrada. pulsos. Este pulso de reloj compartido provoca una transición simultánea entre todos los estados de salida. 

No importa cuántos flip-flops se usen para construir el contador, el retraso siempre será el mismo que el retraso de propagación de un solo flip-flop. Es decir, el retraso no tiene nada que ver con el tamaño del contador. En general, se puede lograr una operación más rápida en comparación con los contadores asíncronos.

¿Qué es un contador asíncrono?

Los contadores asíncronos se caracterizan por proporcionar el pulso de reloj de entrada al primero de una serie de flip-flops conectados. Debido al efecto dominó, una pequeña cantidad retrasa la señal de temporización en un contador asíncrono cuando pasa por cada flip-flop. Esto provoca un retraso en la transmisión del mensaje. 

El chanclas que forman el contador en un contador asíncrono están conectados en serie, con el pulso de reloj de entrada yendo al primer flip flop de la cadena. Aquí, la entrada del reloj hace que una onda avance a través del contador, mientras que la salida resultante del primer flip-flop se alimenta a la entrada del siguiente flip-flop.

Dado que los flip-flops en un contador asíncrono están vinculados en serie y el pulso de reloj de entrada se envía al primer flip-flop de la serie, este tipo de contador también se denomina contador en serie.

La salida de una iteración se convierte en la entrada de reloj de la siguiente, y así sucesivamente. Por lo tanto, la señal de temporización del contador asíncrono se ralentiza a medida que pasa por cada flip-flop. Por lo tanto, hay un retraso en la capacidad de propagación de la señal.

En un contador asíncrono, los pulsos en la entrada del flip-clock desencadenan una transición de estado incluso si no hay reloj o fuente de sincronización para los pulsos. Una señal de reloj externa cronometra el primer flip-flop mientras que los otros son cronometrados por sus salidas.

Diferencia entre contador síncrono y asíncrono

1. Hay un retraso de propagación en un contador síncrono. Sin embargo, existe un retraso de propagación significativo en los contadores asíncronos.
2. La velocidad de operación de los contadores síncronos es más rápida que la de los contadores asíncronos.
3. Hay menos errores en los contadores síncronos que en los contadores asíncronos.
4. La secuencia de un contador síncrono no es fija, mientras que la secuencia de un contador asíncrono sí lo es.
5. El diseño de un contador síncrono es más complejo que el diseño de un contador asíncrono.

Comparación entre contador síncrono y asíncrono

Parámetros de comparación	Contador Sincrónico	Contador asincrónico
Retrasar	Sin retrasos en la propagación	Retraso de propagación significativo
Velocidad de operación	Más rápido	Más lento
Error	Menos errores	Más errores
Secuencia	No arreglado	fijo
Diseño	Complejo	sencillos

Referencias

1. https://www.researchgate.net/profile/Harishnaik-K-P/publication/320243483_A_Survey_on_Synchronous_and_Asynchronous_Counters_using_Reversible_Logic_Gates/links/59d7209ba6fdcc52acabfcec/A-Survey-on-Synchronous-and-Asynchronous-Counters-using-Reversible-Logic-Gates.pdf
2. https://www.spiedigitallibrary.org/journals/optical-engineering/volume-61/issue-10/105105/Implementation-of-all-optical-synchronous-and-asynchronous-binary-up-counters/10.1117/1.OE.61.10.105105.short

Última actualización: 30 julio, 2023