同步计数器和异步计数器的区别

在数字电子学中，**计数器**是一个时序逻辑电路，它由一系列**触发器**组成。顾名思义，计数器用于根据负或正边沿跳变次数来计数输入事件的发生次数。

根据触发器的触发方式，计数器可以分为两类：同步计数器和异步计数器。

这里我们将讨论这两种计数器的功能以及它们之间的区别。

什么是同步计数器？

如果时钟脉冲同时应用于计数器中的所有触发器，则此类计数器称为同步计数器。

在同步计数器中，所有组成的触发器都由相同的时钟输入同时时钟化。它们也被称为并行计数器。
基本上，同步计数器中的所有触发器都以级联方式连接，并且每个触发器都单独连接到一个外部时钟。它允许所有触发器在同一时间点使用相同的时钟输入进行时钟化。这意味着每个触发器的输出与时钟输入同步变化。
因此，公共时钟信号导致每个触发器的状态同时发生变化。结果导致没有波纹效应，因此同步计数器中没有传播延迟。
同步计数器使用逻辑门来控制计数序列。

异步计数器也称为串行计数器，因为构成计数器的触发器是串行连接的，并且输入时钟脉冲提供给连接中的第一个触发器。

下表突出显示了同步计数器和异步计数器之间的主要区别。

关键	同步计数器	异步计数器
触发	对于同步计数器，所有组成触发器都由相同的时钟同时触发。	对于异步计数器，不同的触发器由不同的时钟触发。
运行速度	与异步计数器相比，同步计数器的运行速度更快。	异步计数器的运行速度比同步计数器慢。
易错性	同步计数器不易出错；由于每个触发器都是单独时钟化的，因此它们几乎不会产生任何解码错误。	异步计数器更容易出错，并在系统中产生解码错误。
复杂度	同步计数器中的所有触发器都与时钟协调，因此其设计和实现比异步计数器复杂。	在异步计数器中，一个触发器的输出作为下一个触发器的输入，因此其设计和实现非常简单。
序列	同步计数器可以以任何所需的计数序列运行，因为它可以通过更改时钟序列进行操作。	异步计数器只能以固定的计数序列运行，即向上和向下。
延迟	同步计数器中没有观察到传播延迟。	对于异步计数器，存在从一个触发器到另一个触发器的后续传播延迟。

同步计数器中的所有触发器都由相同的时钟输入同时时钟化。相反，异步计数器的组成触发器由不同的输入信号在不同的时间点时钟化。

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