Ero synkronisen ja asynkronisen laskurin välillä

Digitaalisessa elektroniikassa laskuri on peräkkäinen logiikkapiiri, joka koostuu sarjasta flip-flops. Se laskee syötteiden esiintymien määrän negatiivisina tai positiivisina reunasiirtyminä. Niitä käytetään sovelluksissa, kuten tapahtumien synkronointi ja taajuuden mittaus, kulmasijainnin ja tapahtuman keston arviointi. Laskurit ovat melko samankaltaisia ​​rekistereiden kanssa, koska molemmat käsittävät useamman kuin yhden flip-flops-järjestelyn yhdistelmälogiikkalaitteilla tai ilman. Laskuria käytetään pääasiassa sovellusten laskemiseen. Luku edustaa saapuneiden kellopulssien määrää. Laskureiden liipaisutavan perusteella laskurit voidaan luokitella kahteen pääluokkaan: synkroninen ja asynkroninen laskuri. Synkronoidussa laskurissa kaikki läppä liipaisee samalla kellosignaalilla, kun taas asynkronisessa laskurissa liipaisut laukaistaan ​​eri kellosignaaleilla. Toisin kuin asynkroninen laskuri, lähtöbitien tila muuttuu samanaikaisesti synkronisessa laskurissa ilman mitään aaltoilua. Katsotaanpa näiden kahden erot.

Mikä on synkroninen laskuri?

Synkronisessa laskurissa, joka tunnetaan myös nimellä rinnakkaislaskuri, kaikki laskurin vaihtamistilan vaihtamistilat samanaikaisesti syöttökellosignaalin kanssa. Kun laskuria kellotetaan siten, että jokainen laskurin läppä tapahtuu saman kellosignaalin avulla samanaikaisesti, laskuria kutsutaan synkroniseksi laskuriksi. Se eroaa asynkronisista laskureista siinä, että laskennallinen pulssitulo on kytketty kaikkien flip-flops-kellotuloihin. Koska kaikkia kiikkuja kellostetaan samanaikaisesti, synkroninen laskuri, jolla on sama lukumäärä ja tyyppi läppä, voi toimia paljon korkeammilla kellotaajuuksilla kuin asynkroniset laskurit. Koska kellosignaalia käytetään samanaikaisesti kaikkien kääntölaitteiden kellotuloihin, eri lähtöjen välillä ei ole viivettä.

Mikä on asynkroninen laskuri?

Asynkronista laskuria kutsutaan usein aaltoilulaskuriksi. Aaltoilulaskurissa yhden flip-flopin lähtö ohjaa toista. Se on asteikolla varustettu flip-flops-järjestely, jossa yhden flip-flopin lähtö ohjaa seuraavan flip-flopin kelloulostuloa. Aaltoilulaskuri koostuu sarjasta kohteliaisia ​​flip-floppeja, joissa kunkin flip-flopin lähtö on kytketty seuraavan korkeamman asteen flip-flops-kellotuloon. Kellosignaali johdetaan suoraan vain ensimmäiseen flip-floppiin ja se lähetetään myöhemmin, viiveellä yhdestä flip-flopista toiseen. Esimerkiksi ensimmäisen flip-flopin lähtö on toisen flip-flopin kellotulo, ja toisen flip-flopin lähtö on kolmannen flip-flopin kellotulo ja niin edelleen. Etenemisviiveen takia aaltolaskurit ovat yleensä hitaampia kuin niiden synkroniset kollegansa toiminnassa.

Ero synkronisen ja asynkronisen laskurin välillä

Kellon syöttö

- Synkronisessa laskurissa kello syöttää samaa lähdettä kaikissa läppöissä, samalla kun luodaan sama signaali samaan aikaan, eli laskuri kelloitetaan siten, että jokainen laskurin läppä laskee sama kellosignaali samaan aikaan. Päinvastoin, asynkronisessa laskurissa (jota kutsutaan myös ripple-laskuriksi) vain ensimmäistä flip-floppia kellotetaan ulkoisella kellalla, joka puolestaan ​​käyttää seuraavan flip-flop-kellon lähtöä. Aaltoilulaskurissa yhden flip-flopin lähtö ohjaa toista.

Operaatio

- Kaikki flip-flops-kellot kellotetaan samanaikaisesti, joten synkroninen laskuri, jolla on sama määrä ja tyyppisiä flip-floppeja, voi toimia paljon korkeammilla kellotaajuuksilla kuin sen asynkroninen vastine. Se eroaa asynkronisista laskureista siinä, että laskennallinen pulssitulo on kytketty kaikkien flip-flops-kellotuloihin. Asynkronisessa laskurissa ei käytetä yleistä kelloa, mikä tarkoittaa, että läppäkärkien kellotuloa ei ajeta sama kellosignaali. Päinvastoin, synkronisessa laskurissa jokainen läppä laskee yhteisen kellon pulssin avulla.

Aikaviive

- Koska synkronisen laskurin kellosignaalia käytetään kaikkien läppien kellotuloihin samanaikaisesti, eri lähtöjen välillä ei ole viivettä. Joten, synkronisissa laskureissa ei ole luontaista etenemisviivettä. Asynkronisessa laskurissa kellosignaali johdetaan suoraan vain ensimmäiseen flip-floppiin ja se lähetetään myöhemmin, mikä johtaa myöhempään viiveeseen flip-floppista toiseen, mikä lopulta vastaa sen pienenopeuksisesta toiminnasta verrattuna synkroniseen laskuri.

Synkroninen vs. asynkroninen laskuri: vertailukaavio

Yhteenveto

Synkronoidussa laskurissa kaikki läppäkotelot laukaistaan ​​samassa kellosignaalissa ja laskurin ulostulot muuttuvat samanaikaisesti, joten eri lähtöjen välillä ei ole luontaista etenemisviivettä. Asynkronisessa laskurissa, toisin kuin synkronisissa laskureissa, sama kellosignaali ei laukaise läppien kellotuloa; itse asiassa yhden flip-flopin lähtö johtaa toista. Tämä johtaa myöhempään aikaviiveeseen lähtöjen välillä flip-flop: sta toiseen. Päinvastoin, synkronisen laskurin ulostulojen välillä ei ole luontaista viivettä.