Sinhronais vs asinhronais skaitītājs: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Sinhronajiem skaitītājiem ir visas flip-flops, ko vienlaicīgi iedarbina viens pulksteņa signāls.
2. Asinhronajiem skaitītājiem ir flip-flops, ko neatkarīgi iedarbina dažādi pulksteņa signāli, tādējādi radot pulsācijas efektu.
3. Sinhronie skaitītāji nodrošina ātrāku un precīzāku skaitīšanu nekā asinhronie skaitītāji vienlaicīgas palaišanas dēļ.

Kas ir sinhronais skaitītājs?

Sinhronos skaitītājus dažreiz sauc par paralēlajiem skaitītājiem, jo ​​pulkstenis tiek piegādāts visiem flip-flopiem vienlaicīgi. Sinhronie skaitītāji, kas izveidoti ar slēdzi vai D veida flip-flop, var darboties ātrāk nekā to asinhronie skaitītāji. 

Termins “paralēlais skaitītājs” apzīmē šīs ierīces. Sinhronais skaitītājs sastāv no flip-flop virknes, kas katra ir neatkarīgi savienota ar ārēju pulksteni kaskādes savienojumā.

Rezultātā, kad tiek pielietots kopīgs pulksteņa signāls, visu flip-flop stāvokļi mainās vienlaicīgi. Tādējādi ar sinhrono skaitītāju nav izplatīšanās aizkaves, jo nav pulsācijas efekta. Sinhronie skaitītāji izmanto loģiskos vārtus, lai regulētu skaitīšanas procesu. Tas vienkāršo vienas pulksteņa ievades izmantošanu, lai vienlaikus iestatītu visus skaitītāja flip-flops.

Savākto flip-flop izplatīšanās aizkave rada problēmu ar pulsācijas skaitītāju. Citiem vārdiem sakot, flip-flops stāvokļa pārejas nav ieplānotas tā, lai tās sakristu ar ievadi pākšaugi. Šis kopīgais pulksteņa impulss izraisa vienlaicīgu pāreju starp visiem izvades stāvokļiem. 

Neatkarīgi no tā, cik daudz flip-flop tiek izmantots, lai izveidotu skaitītāju, aizkave vienmēr būs tāda pati kā viena flip-flop izplatīšanās aizkave. Proti, kavēšanās nav saistīta ar letes lielumu. Salīdzinot ar asinhronajiem skaitītājiem, parasti ir iespējama ātrāka darbība.

Kas ir asinhronais skaitītājs?

Asinhronos skaitītājus raksturo ieejas pulksteņa impulsa nodrošināšana pirmajam no pievienoto flip-flop sērijas. Pulsācijas efekta dēļ neliels daudzums aizkavē laika signālu asinhronajā skaitītājā, kad tas iet cauri katram flip-flop. Tas izraisa ziņojuma pārraides kavēšanos. 

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana flip flops kas veido skaitītāju asinhronajā skaitītājā, ir savienoti sērijveidā, un ievades pulksteņa impulss iet uz pirmo flip flop ķēdē. Šeit pulksteņa ievade liek vilnim virzīties uz priekšu cauri skaitītājam, kamēr pirmā flip-flop iegūtā izvade tiek ievadīta nākamā flip-flop ieejā.

Tā kā asinhronā skaitītāja flip-flops ir savienoti virknē un ievades pulksteņa impulss tiek nosūtīts uz pirmo flip-flop sērijā, šāda veida skaitītājus sauc arī par sērijas skaitītāju.

Vienas iterācijas izvade kļūst par nākamās pulksteņa ievadi utt. Tādējādi asinhronā skaitītāja laika signāls tiek palēnināts, kad tas iet cauri katram flip-flop. Tādējādi signāla spējā izplatīties ir nobīde.

Asinhronajā skaitītājā impulsi pie flip-clock flopa ieejas tomēr izraisa stāvokļa pāreju pat tad, ja impulsiem nav pulksteņa vai sinhronizācijas avota. Ārējais pulksteņa signāls reizina pirmo flip-flop, bet pārējie tiek pulksteņi ar to izvadiem.

Atšķirība starp sinhrono un asinhrono skaitītāju

1. Sinhronajā skaitītājā ir izplatīšanās aizkave. Tomēr asinhronajos skaitītājos ir ievērojama izplatīšanās aizkave.
2. Sinhrono skaitītāju darbības ātrums ir ātrāks nekā asinhrono skaitītāju.
3. Sinhronajos skaitītājos kļūdu ir mazāk nekā asinhronajos skaitītājos.
4. Sinhronā skaitītāja secība nav fiksēta, savukārt asinhronā skaitītāja secība ir fiksēta.
5. Sinhronā skaitītāja dizains ir sarežģītāks nekā asinhronā skaitītāja dizains.

Sinhronā un asinhronā skaitītāja salīdzinājums

Salīdzināšanas parametri	Sinhronais skaitītājs	Asinhronais skaitītājs
Kavēšanās	Nav izplatīšanās kavēšanās	Būtiska izplatīšanās kavēšanās
Darbības ātrums	Ātrāka	Lēnāk
kļūda	Mazāk kļūdu	Vairāk kļūdu
Secība	Nav salabots	Fiksētie
Dizains	Komplekss	Vienkāršs

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 30. gada 2023. jūlijā