Synchrone tellers en asynchrone tellers

Op het gebied van digitale elektronica is een "teller" een sequentieel logisch circuit. De schakeling bestaat uit een reeks flip-flops: elektronische schakelingen met twee stabiele condities, die elk overeenkomen met een van de twee alternatieve ingangssignalen. De circuits kunnen een reeks toestanden doorlopen. Er zijn twee soorten tellers: synchroon en asynchroon.

Synchrone tellers bestaan ​​meestal uit een geheugenelement, dat wordt geïmplementeerd met behulp van flip-flops, en een combinatie-element, dat traditioneel wordt geïmplementeerd met behulp van logische poorten. Logische poorten zijn logische circuits met een of meer ingangsklemmen en een uitgangsklem, waarbij de uitgang wordt geschakeld tussen twee spanningsniveaus die worden bepaald door een combinatie van ingangssignalen. Het gebruik van logische poorten voor combinatorische logica reduceert typisch de kosten van componenten voor tegenschakelingen tot een absoluut minimum, dus het blijft een populaire benadering.

Synchrone tellers hebben een interne klok, terwijl asynchrone tellers dat niet hebben. Als resultaat worden alle flip-flops in een synchrone teller gelijktijdig aangedreven door een enkele, gemeenschappelijke klokpuls. In een asynchrone teller wordt de eerste flip-flop aangedreven door een puls van een externe klok en wordt elke volgende flip-flop aangedreven door de uitgang van de voorgaande flip-flop in de reeks. Dit is het essentiële verschil tussen synchrone en asynchrone tellers.

Asynchrone tellers, ook wel rimpeltellers genoemd, zijn van het eenvoudigere type en vereisen minder componenten en minder circuits dan synchrone tellers. Asynchrone tellers zijn gemakkelijker te construeren dan hun synchrone tegenhangers, maar het ontbreken van een interne klok brengt ook een aantal grote nadelen met zich mee. De flip-flops in een asynchrone teller veranderen van toestand op verschillende tijdstippen, dus de vertragingen bij het overschakelen van de ene toestand naar de andere -- ook wel propagatievertragingen genoemd -- vormen samen een algemene vertraging. Hoe meer flip-flops een asynchrone teller bevat, hoe groter de totale vertraging.

Meestal zijn asynchrone tellers minder nuttig dan synchrone tellers in complexe, hoogfrequente systemen. Sommige geïntegreerde schakelingen reageren sneller dan andere, dus als zich een externe gebeurtenis voordoet in de buurt van een overgang tussen toestanden -- wanneer sommige, maar niet alle, geïntegreerde schakelingen van toestand zijn veranderd -- kan dit fouten introduceren in de balie. Dergelijke fouten zijn moeilijk te voorspellen vanwege het willekeurig variabele tijdsverschil tussen gebeurtenissen. Verder kunnen voortplantingsvertragingen het moeilijk maken om de uitgangstoestand van een asynchrone tellerschakeling elektronisch te detecteren of te decoderen.