Synkrone tellere og asynkrone tellere

Innen digital elektronikk er en "teller" en sekvensiell logisk krets. Kretsen består av en serie flip-flops: elektroniske kretser som har to stabile forhold, som hver tilsvarer ett av to alternative inngangssignaler. Kretsene kan sykle gjennom en sekvens av tilstander. Det finnes to typer tellere: synkron og asynkron.

Synkrontellere består typisk av et minneelement, som er implementert ved hjelp av flip-flops, og et kombinasjonselement, som tradisjonelt er implementert ved bruk av logiske porter. Logiske porter er logiske kretser med en eller flere inngangsterminaler og en utgangsterminal, der utgangen veksles mellom to spenningsnivåer bestemt av en kombinasjon av inngangssignaler. Bruken av logiske porter for kombinasjonslogikk reduserer vanligvis kostnadene for komponenter for tellerkretser til et absolutt minimum, så det er fortsatt en populær tilnærming.

Synkrone tellere har en intern klokke, mens asynkrone tellere ikke har det. Som et resultat blir alle flip-flops i en synkron teller drevet samtidig av en enkelt felles klokkepuls. I en asynkron teller blir den første flip-flop drevet av en puls fra en ekstern klokke, og hver påfølgende flip-flop blir drevet av utgangen fra den foregående flip-flop i sekvensen. Dette er den vesentlige forskjellen mellom synkrone og asynkrone tellere.

Asynkrone tellere, også kjent som rippeltellere, er den enklere typen, som krever færre komponenter og mindre kretsløp enn synkrone tellere. Asynkrone tellere er lettere å konstruere enn deres synkrone motstykker, men fraværet av en intern klokke introduserer også flere store ulemper. Flip-floppene i en asynkron teller endrer tilstander til forskjellige tider, så forsinkelsene i endring fra en tilstand til en annen - kjent som forplantningsforsinkelser - legger seg sammen for å skape en total forsinkelse. Jo flere flip-flops en asynkron teller inneholder, jo større er den totale forsinkelsen.

Vanligvis er asynkrone tellere mindre nyttige enn synkrone tellere i komplekse høyfrekvente systemer. Noen integrerte kretser reagerer raskere enn andre, så hvis en ekstern hendelse oppstår nær en overgang mellom tilstander -- når noen, men ikke alle, de integrerte kretsene har endret tilstand -- kan det introdusere feil i disk. Slike feil er vanskelige å forutsi på grunn av den tilfeldig variable tidsforskjellen mellom hendelser. Videre kan forplantningsforsinkelser gjøre det vanskelig å oppdage, eller dekode, utgangstilstanden til en asynkron tellerkrets elektronisk.