Sinchroniniai ir asinchroniniai skaitikliai

Skaitmeninės elektronikos srityje „skaitiklis“ yra nuosekli loginė grandinė. Grandinė susideda iš keleto šliaužtinukų: elektroninių grandinių, turinčių dvi stabilias sąlygas, kurių kiekviena atitinka vieną iš dviejų alternatyvių įvesties signalų. Grandinės gali pereiti per būsenų seką. Yra dviejų tipų skaitikliai: sinchroninis ir asinchroninis.

Sinchroniniai skaitikliai paprastai susideda iš atminties elemento, kuris įgyvendinamas naudojant šlepetus, ir kombinacinio elemento, kuris tradiciškai įgyvendinamas naudojant loginius vartus. Loginiai vartai yra loginės grandinės, turinčios vieną ar daugiau įvesties gnybtų ir vieną išėjimo gnybtą, kuriose išėjimas perjungiamas tarp dviejų įtampos lygių, nustatytų įvesties signalų deriniu. Loginių vartų naudojimas kombinuotajai logikai paprastai sumažina skaitiklių grandinių komponentų kainą iki absoliutaus minimumo, todėl tai išlieka populiarus būdas.

Sinchroniniai skaitikliai turi vidinį laikrodį, o asinchroniniai skaitikliai neturi. Dėl to visi sinchroninio skaitiklio šleifai vienu metu yra valdomi vieno bendro laikrodžio impulso. Asinchroniniame skaitiklyje pirmasis apverstas yra valdomas impulsu iš išorinio laikrodžio, o kiekvieną paskesnį apvertimą varo ankstesnio apvertimo seka išvestis. Tai yra esminis skirtumas tarp sinchroninių ir asinchroninių skaitiklių.

Asinchroniniai skaitikliai, taip pat žinomi kaip pulsacijos skaitikliai, yra paprastesnio tipo, jiems reikia mažiau komponentų ir mažiau grandinių nei sinchroniniams skaitikliams. Asinchroninius skaitiklius lengviau sukonstruoti nei jų sinchroninius analogus, tačiau vidinio laikrodžio nebuvimas taip pat sukelia keletą didelių trūkumų. Asinchroninio skaitiklio šleifai keičia būsenas skirtingu laiku, todėl vėlavimai pereinant iš vienos būsenos į kitą, vadinami sklidimo vėlavimais, sudaro bendrą vėlavimą. Kuo daugiau šliaužtinukų yra asinchroniniame skaitiklyje, tuo didesnis bendras delsimas.

Paprastai asinchroniniai skaitikliai yra mažiau naudingi nei sinchroniniai skaitikliai sudėtingose ​​aukšto dažnio sistemose. Kai kurios integrinės grandinės reaguoja greičiau nei kitos, taigi, jei išorinis įvykis įvyksta arti perėjimo tarp būsenos – kai kai kurių, bet ne visų, integrinių grandynų būsena pasikeitė – gali atsirasti klaidų skaitiklis. Tokias klaidas sunku numatyti dėl atsitiktinai kintančio laiko skirtumo tarp įvykių. Be to, dėl sklidimo vėlavimų gali būti sunku aptikti arba iššifruoti asinchroninės skaitiklio grandinės išvesties būseną elektroniniu būdu.