عدادات متزامنة وعدادات غير متزامنة

في مجال الإلكترونيات الرقمية ، "العداد" هو دائرة منطقية متسلسلة. تتكون الدائرة من سلسلة من flip-flops: دوائر إلكترونية لها حالتان ثابتتان ، كل منهما تتوافق مع واحدة من إشارتين بديلتين للإدخال. يمكن للدوائر أن تدور عبر سلسلة من الحالات. يوجد نوعان من العدادات: متزامن وغير متزامن.

تتكون العدادات المتزامنة عادةً من عنصر ذاكرة ، يتم تنفيذه باستخدام flip-flops ، وعنصر توليفي ، يتم تنفيذه تقليديًا باستخدام بوابات منطقية. البوابات المنطقية هي دوائر منطقية بها محطة إدخال واحدة أو أكثر ومحطة إخراج واحدة ، حيث يتم تبديل الخرج بين مستويين من الجهد تحددهما مجموعة من إشارات الإدخال. عادةً ما يقلل استخدام البوابات المنطقية للمنطق التوافقي من تكلفة مكونات الدوائر المضادة إلى الحد الأدنى المطلق ، لذلك يظل نهجًا شائعًا.

العدادات المتزامنة لها ساعة داخلية ، في حين أن العدادات غير المتزامنة لا تفعل ذلك. نتيجة لذلك ، يتم تشغيل جميع النتوءات في عداد متزامن في وقت واحد بواسطة نبضة ساعة واحدة مشتركة. في عداد غير متزامن ، يتم تحريك أول فليب فليب بواسطة نبضة من ساعة خارجية وكل فليب فليب متتالي مدفوع بإخراج التقليب السابق في التسلسل. هذا هو الفرق الأساسي بين العدادات المتزامنة وغير المتزامنة.

العدادات غير المتزامنة ، والمعروفة أيضًا باسم عدادات التموج ، هي النوع الأبسط ، وتتطلب مكونات أقل ودائرة كهربائية أقل من العدادات المتزامنة. من الأسهل إنشاء العدادات غير المتزامنة مقارنةً بنظيراتها المتزامنة ، ولكن غياب ساعة داخلية يقدم أيضًا العديد من العيوب الرئيسية. تتخبط التقلبات في حالات تغيير العداد غير المتزامن في أوقات مختلفة ، لذا فإن التأخيرات في التغيير من حالة إلى أخرى - المعروفة باسم تأخيرات الانتشار - تضاف لخلق تأخير شامل. كلما زاد عدد التقلبات التي يحتوي عليها عداد غير متزامن ، زاد التأخير الكلي.

عادةً ما تكون العدادات غير المتزامنة أقل فائدة من العدادات المتزامنة في الأنظمة المعقدة عالية التردد. تتفاعل بعض الدوائر المتكاملة بشكل أسرع من غيرها ، لذلك إذا حدث حدث خارجي قريب من الانتقال بينهما الحالات - عندما تتغير حالة بعض الدوائر المتكاملة وليس كلها - فقد يؤدي ذلك إلى إدخال أخطاء في ملف يعداد. يصعب التنبؤ بمثل هذه الأخطاء بسبب اختلاف التوقيت العشوائي بين الأحداث. علاوة على ذلك ، يمكن أن تؤدي تأخيرات الانتشار إلى صعوبة اكتشاف أو فك تشفير حالة الإخراج لدائرة العداد غير المتزامن إلكترونيًا.