Szinkron számlálók és aszinkron számlálók

A digitális elektronika területén a "számláló" egy szekvenciális logikai áramkör. Az áramkör egy sor flip-flopból áll: elektronikus áramkörök, amelyeknek két stabil feltétele van, amelyek mindegyike két alternatív bemeneti jel egyikének felel meg. Az áramkörök váltakozhatnak állapotok sorozatán. Kétféle számláló létezik: szinkron és aszinkron.

A szinkron számlálók jellemzően egy memóriaelemből állnak, amelyet flip-flop segítségével valósítanak meg, és egy kombinációs elemet, amelyet hagyományosan logikai kapukkal valósítanak meg. A logikai kapuk olyan logikai áramkörök, amelyek egy vagy több bemeneti kapcsot és egy kimenetet tartalmaznak, és amelyekben a kimenet két, a bemeneti jelek kombinációjával meghatározott feszültségszint között van kapcsolva. A logikai kapuk használata a kombinációs logikára jellemzően az abszolút minimumra csökkenti a számlálóáramkörök összetevőinek költségeit, így továbbra is népszerű megközelítés.

A szinkron számlálók belső órával rendelkeznek, míg az aszinkron számlálók nem. Ennek eredményeként a szinkron számláló összes flip-flopját egyidejűleg egyetlen közös óraimpulzus hajtja meg. Az aszinkron számlálóban az első flip-flopot egy külső óra impulzusa hajtja meg, és minden egyes következő flip-flopot a sorozat előző flip-flop kimenete hajt meg. Ez a lényeges különbség a szinkron és az aszinkron számlálók között.

Az aszinkron számlálók, más néven hullámszámlálók az egyszerűbb típusok, kevesebb alkatrészt és kevesebb áramkört igényelnek, mint a szinkron számlálók. Az aszinkron számlálókat könnyebb megépíteni, mint szinkron társaikat, de a belső óra hiánya is számos jelentős hátrányt jelent. Az aszinkron számlálóban lévő flip-flopok különböző időpontokban változtatják az állapotokat, így az egyik állapotból a másikba való átállás késleltetései – az úgynevezett terjedési késleltetések – összeadódnak, és általános késleltetést hoznak létre. Minél több flip-flopot tartalmaz egy aszinkron számláló, annál nagyobb a teljes késleltetés.

Az aszinkron számlálók általában kevésbé hasznosak, mint a szinkron számlálók összetett, nagyfrekvenciás rendszerekben. Egyes integrált áramkörök gyorsabban reagálnak, mint mások, így ha egy külső esemény az átmenet közelében történik állapotok -- ha néhány, de nem az összes integrált áramkör állapota megváltozott -- hibákat okozhat a számláló. Az ilyen hibákat nehéz megjósolni az események közötti véletlenszerűen változó időkülönbség miatt. Ezenkívül a terjedési késések megnehezíthetik az aszinkron számlálóáramkör kimeneti állapotának elektronikus észlelését vagy dekódolását.