Синхрони бројачи и асинхрони бројачи

У области дигиталне електронике, „бројач“ је секвенцијално логичко коло. Коло се састоји од серије флип-флопова: електронских кола која имају два стабилна стања, од којих сваки одговара једном од два алтернативна улазна сигнала. Кола могу да круже кроз низ стања. Постоје две врсте бројача: синхрони и асинхрони.

Синхрони бројачи се обично састоје од меморијског елемента, који се имплементира помоћу флип-флопова, и комбинацијског елемента, који се традиционално имплементира помоћу логичких капија. Логичка капија су логичка кола са једним или више улазних терминала и једним излазним терминалом, у којима се излаз пребацује између два нивоа напона одређена комбинацијом улазних сигнала. Употреба логичких капија за комбинациону логику обично смањује цену компоненти за бројач кола на апсолутни минимум, тако да остаје популаран приступ.

Синхрони бројачи имају интерни сат, док асинхрони бројачи немају. Као резултат, сви флип-флопови у синхроном бројачу се истовремено покрећу једним, заједничким тактним импулсом. У асинхроном бројачу, први флип-флоп покреће импулс из спољашњег сата, а сваки следећи флип-флоп покреће излаз претходног флип-флопа у низу. Ово је суштинска разлика између синхроних и асинхроних бројача.

Асинхрони бројачи, такође познати као бројачи таласа, су једноставнији тип, захтевају мање компоненти и мање кола од синхроних бројача. Асинхроне бројаче је лакше конструисати него њихове синхроне колеге, али одсуство унутрашњег сата такође уводи неколико великих недостатака. Флип-флопс у асинхроном бројачу мењају стања у различито време, тако да се кашњења у промени из једног стања у друго – позната као кашњења пропагације – сабирају и стварају укупно кашњење. Што више флип-флопова садржи асинхрони бројач, веће је укупно кашњење.

Типично, асинхрони бројачи су мање корисни од синхроних бројача у сложеним системима високе фреквенције. Нека интегрисана кола реагују брже од других, па ако се спољни догађај догоди близу прелаза између стања -- када су нека, али не сва, интегрисана кола променила стање -- то може да унесе грешке у бројач. Такве грешке је тешко предвидети због насумично променљиве временске разлике између догађаја. Штавише, кашњења у ширењу могу отежати електронски детекцију или декодирање излазног стања асинхроног бројача.