Razlika med sinhronim in asinhronim števcem

V digitalni elektroniki je števec zaporedno logično vezje, ki je sestavljeno iz niza natikačev. Šteje število pojavov vnosa v smislu negativnih ali pozitivnih prehodov roba. Uporabljajo se v aplikacijah, kot so sinhronizacija dogodkov in merjenje frekvence, ocena kotnega položaja in trajanje dogodka. Števci so precej podobni registrom, saj oba obsegata kaskadno razporeditev več kot enega preklopnega mehanizma z ali brez kombinacijskih logičnih naprav. Števci se v glavnem uporabljajo za štetje aplikacij. Štetje predstavlja število prispelih impulzov. Glede na način sprožitve flip-flops se števci lahko razvrstijo v dve glavni kategoriji: sinhroni in asinhroni števec. V sinhronem števcu se vsi zaskočniki sprožijo z enakim taktnim signalom, medtem ko se v asinhronem števcu flip-flops sprožijo z različnimi takti. Za razliko od asinhronega števca se stanje izhodnih bitov hkrati spreminja v sinhronem števcu, brez kakršnega koli valovanja. Oglejmo si razlike med obema.

Kaj je sinhroni števec?

V sinhronem števcu, imenovanem tudi vzporedni števec, se vse zaponke v stanju števca hkrati spreminjajo v sinhronizaciji z vhodnim signalom ure. Ko je števec ure tak, da vsak preklop v števcu hkrati sproži isti taktni signal, se števec pokliče kot sinhroni števec. Od asinhronskih števcev se razlikuje po tem, da je vhodni števec impulz povezan z vhodi ur vseh zaskočk. Ker so vse zaponke istočasno urejene, lahko sinhronski števec z enakim številom in tipom drsnikov deluje na veliko višjih frekvencah kot asinhroni števci. Ker se urni signal istočasno uporablja na taktne vhode vseh drsnikov, med različnimi izhodi ni časovnega zamika.

Kaj je asinhroni števec?

Asinhronski števec se pogosto imenuje ripple števec. V pulznem števcu izhod enega flip-flopa poganja drugo. Gre za kaskadno razporeditev flip-flops-jev, kjer izhod enega flip-flopa poganja taktni izhod naslednjega flip-flopa. Puhasti števec je sestavljen iz niza pohvalejočih flip-flops-ov, kjer je izhod vsake flip-flop-e povezan s taktnim vhodom naslednjega flip-flopa višjega reda. Signal ure je neposredno uporabljen samo na prvi flip-flop in se nato prenaša s časovnim zamikom iz enega v drugega. Na primer, izhod prvega flip-flopa je taktni vhod drugega flip-flopa, izhod drugega flip-flopa pa ura vhoda tretjega flip-flopa in tako naprej. Zaradi zamude pri širjenju so pulzni števci običajno počasnejši od sinhronih kolegov v delovanju.

Razlika med sinhronim in asinhronim števcem

Clock Input

- V sinhronem števcu isti vir uporablja taktni vhod na vseh drsnih ploščah in ustvarja isti signal hkrati, kar pomeni, da je števec urejen tako, da vsak preklopni števec v števcu sproži isti urni signal hkrati. Nasprotno, v asinhronem števcu (imenovanem tudi ripple števec) je le prvi flip-flop zasnovan z zunanjo uro, ki nato poganja izhod ure naslednjega flip-flopa. V pulznem števcu izhod enega flip-flopa poganja drugo.

Delovanje

- Vse zaponke so hkrati urejene, zato lahko sinhronski števec z enakim številom in tipom drsnikov deluje na veliko višjih frekvencah ure kot njegov asinhroni kolega. Od asinhronskih števcev se razlikuje po tem, da je vhodni števec impulz povezan z vhodi ur vseh zaskočk. V asinhronem števcu se ne uporablja nobena skupna ura, kar pomeni, da ura vhoda zaviralcev ne poganja isti signal ure. Nasprotno, v sinhronem števcu vsak proženje sproži skupni urni impulz.

Časovna zamuda

- Ker se taktni signal v sinhronem števcu hkrati uporablja za taktne vhode vseh drsnikov, ni časovnega zamika med različnimi izhodi. Torej, v sinhronih števcih ni prirojene zamude pri širjenju. V asinhronem števcu se taktni signal neposredno uporabi samo na prvi plašč in se nato posreduje, kar ima za posledico kasnejšo zamudo od enega preklopa do drugega, kar na koncu predstavlja njegovo nizko hitrost delovanja v primerjavi s sinhronim števec.

Sinhroni in asinhroni števec: Primerjalna tabela

Povzetek

V sinhronem števcu se vsi zaskočniki sprožijo z enakim taktnim signalom in izhodi števca se hkrati spremenijo, tako da med različnimi izhodi ni nobene zamude pri širjenju. V asinhronem števcu v nasprotju s sinhronimi števci urni vhod flip-flops ne sproži istega taktnega signala; pravzaprav izhod enega flip-flopa poganja drugega. Posledica tega je kasnejši časovni zamik med izhodi iz enega prekrivalca v drugega. Nasprotno, med izhodi v sinhronem števcu ni prirojenega časovnega zamika.