Diferença entre contador síncrono e assíncrono

Na eletrônica digital, o contador é um circuito lógico seqüencial que consiste em uma série de flip-flops. Conta o número de ocorrências de entrada em termos de transições de borda negativas ou positivas. Eles são usados ​​em aplicações como sincronização de eventos e medição de frequência, estimativa da posição angular e a duração de um evento. Os contadores são bastante semelhantes aos registradores, pois ambos compreendem um arranjo em cascata de mais de um flip-flop com ou sem dispositivos lógicos combinacionais. Os contadores são usados ​​principalmente para contar aplicativos. A contagem representa o número de pulsos de clock recebidos. Com base na maneira como os flip-flops são acionados, os contadores podem ser classificados em duas categorias principais: contador síncrono e assíncrono. Em um contador síncrono, todos os flip-flops são acionados pelo mesmo sinal de relógio, enquanto que em um contador assíncrono, os flip-flops são acionados com diferentes sinais de relógio. Ao contrário de um contador assíncrono, o estado dos bits de saída muda simultaneamente em um contador síncrono, sem qualquer ondulação. Vamos dar uma olhada nas diferenças entre os dois.

O que é contador síncrono?

Em um contador síncrono, também conhecido como contador paralelo, todos os flip-flops no contador mudam de estado ao mesmo tempo em sincronia com o sinal do relógio de entrada. Quando o contador é cronometrado de modo que cada flip-flop no contador seja acionado pelo mesmo sinal de relógio ao mesmo tempo, o contador é chamado de contador síncrono. Difere dos contadores assíncronos, pois a entrada do pulso de contagem está conectada às entradas do relógio de todos os flip-flops. Como todos os flip-flops possuem clock ao mesmo tempo, um contador síncrono com o mesmo número e tipo de flip-flops pode operar com frequências de clock muito mais altas que os contadores assíncronos. Como o sinal do relógio é aplicado simultaneamente às entradas do relógio de todos os flip-flops, não há intervalo de tempo entre as diferentes saídas.

O que é contador assíncrono?

Um contador assíncrono é freqüentemente chamado de contador de ondulação. Em um contador de ondas, a saída de um flip-flop impulsiona o outro. É um arranjo em cascata de flip-flops em que a saída de um flip-flop aciona a saída do relógio do flip-flop a seguir. Um contador de ondulações consiste em uma série de flip-flops complementares, nos quais a saída de cada flip-flop é conectada à entrada do relógio do próximo flip-flop de ordem superior. O sinal do relógio é aplicado diretamente apenas ao primeiro flip-flop e é subsequentemente transmitido, com um atraso de tempo de um flip-flop para outro. Por exemplo, a saída do primeiro flip-flop é a entrada do relógio do segundo flip-flop, e a saída do segundo flip-flop é a entrada do relógio do terceiro flip-flop, e assim por diante. Devido ao atraso de propagação, os contadores de ondulação geralmente são mais lentos do que seus equivalentes síncronos em operação.

Diferença entre contador síncrono e assíncrono

Entrada do relógio

- Em um contador síncrono, a mesma fonte é usada pela entrada do relógio em todos os flip-flops, criando o mesmo sinal ao mesmo tempo, o que significa que o contador é cronometrado de tal maneira que cada flip-flop no contador é acionado por o mesmo sinal de relógio ao mesmo tempo. Pelo contrário, em um contador assíncrono (também chamado de contador de ondulações), apenas o primeiro flip-flop é cronometrado por um relógio externo que, por sua vez, aciona a saída do relógio do flip-flop a seguir. Em um contador de ondas, a saída de um flip-flop impulsiona a outra.

Operação

- Todos os flip-flops são cronometrados ao mesmo tempo, portanto, um contador síncrono com o mesmo número e tipo de flip-flops pode operar com frequências de clock muito mais altas do que seu equivalente assíncrono. Difere dos contadores assíncronos, pois a entrada do pulso de contagem está conectada às entradas do relógio de todos os flip-flops. Em um contador assíncrono, nenhum relógio comum é usado, o que significa que a entrada do relógio dos flip-flops não é acionada pelo mesmo sinal de relógio. Pelo contrário, em um contador síncrono, todo flip-flop é acionado pelo pulso comum do relógio.

Atraso de tempo

- Como o sinal do relógio em um contador síncrono é aplicado às entradas do relógio de todos os flip-flops ao mesmo tempo, não há intervalo de tempo entre as diferentes saídas. Portanto, não há atraso de propagação inerente nos contadores síncronos. Em um contador assíncrono, o sinal do relógio é aplicado diretamente apenas ao primeiro flip-flop e é transmitido subsequentemente, o que resulta em um atraso de tempo subsequente de um flip-flop para outro, o que eventualmente é responsável por sua operação em baixa velocidade em comparação com a sincronização contador.

Contador síncrono vs. assíncrono: gráfico de comparação

Sumário

Em um contador síncrono, todos os flip-flops são acionados pelo mesmo sinal de clock e as saídas do contador mudam de estado ao mesmo tempo, portanto, não há atraso de propagação inerente entre as diferentes saídas. Em um contador assíncrono, ao contrário dos contadores síncronos, a entrada do relógio dos flip-flops não é acionada pelo mesmo sinal de relógio; de fato, a saída de um flip-flop impulsiona outro. Isso resulta em um intervalo de tempo subsequente entre as saídas de um flip-flop para outro. Pelo contrário, não há atraso de tempo inerente entre as saídas em um contador síncrono.