Sinkroni brojači i asinkroni brojači

U području digitalne elektronike "brojač" je sekvencijalni logički sklop. Krug se sastoji od niza flip-flopova: elektroničkih sklopova koji imaju dva stabilna stanja, od kojih svaki odgovara jednom od dva alternativna ulazna signala. Krugovi mogu kružiti kroz niz stanja. Postoje dvije vrste brojača: sinkroni i asinkroni.

Sinkroni brojači se obično sastoje od memorijskog elementa koji se implementira pomoću flip-flopsa i kombinacijskog elementa koji se tradicionalno implementira pomoću logičkih vrata. Logička vrata su logički sklopovi s jednim ili više ulaznih terminala i jednim izlaznim terminalom, u kojima se izlaz prebacuje između dvije razine napona određene kombinacijom ulaznih signala. Korištenje logičkih vrata za kombinacijsku logiku obično smanjuje cijenu komponenti za sklopove brojača na apsolutni minimum, tako da ostaje popularan pristup.

Sinkroni brojači imaju interni sat, dok asinkroni brojači nemaju. Kao rezultat toga, svi flip-flopovi u sinkronom brojaču se istovremeno pokreću jednim zajedničkim taktnim impulsom. U asinkronom brojaču, prvi flip-flop pokreće impuls iz vanjskog sata, a svaki sljedeći flip-flop pokreće izlaz prethodnog flip-flopa u nizu. To je bitna razlika između sinkronih i asinkronih brojača.

Asinkroni brojači, također poznati kao brojači mreškanja, jednostavniji su tip, zahtijevaju manje komponenti i manje sklopova od sinkronih brojača. Asinkrone brojače je lakše konstruirati od njihovih sinkronih kolega, ali odsutnost unutarnjeg sata također uvodi nekoliko velikih nedostataka. Flip-flops u asinkronom brojaču mijenjaju stanja u različito vrijeme, tako da se kašnjenja u promjeni iz jednog stanja u drugo -- poznata kao kašnjenja propagacije -- zbrajaju i stvaraju ukupno kašnjenje. Što više flip-flopova sadrži asinkroni brojač, veće je ukupno kašnjenje.

Obično su asinkroni brojači manje korisni od sinkronih brojača u složenim, visokofrekventnim sustavima. Neki integrirani krugovi reagiraju brže od drugih, pa ako se vanjski događaj dogodi blizu prijelaza između stanja -- kada su neki, ali ne svi, integrirani krugovi promijenili stanje -- to može unijeti pogreške u brojač. Takve je pogreške teško predvidjeti zbog nasumično promjenjive vremenske razlike između događaja. Nadalje, kašnjenja širenja mogu otežati elektroničko detektiranje ili dekodiranje izlaznog stanja asinkronog brojača.