同步計數器和非同步計數器的區別

在數位電子學中，**計數器**是一個時序邏輯電路，它由一系列**觸發器**組成。顧名思義，計數器用於根據負或正邊沿跳變次數來計數輸入事件的發生次數。

根據觸發器的觸發方式，計數器可以分為兩類：同步計數器和非同步計數器。

這裡我們將討論這兩種計數器的功能以及它們之間的區別。

什麼是同步計數器？

如果時鐘脈衝同時應用於計數器中的所有觸發器，則此類計數器稱為同步計數器。

在同步計數器中，所有組成的觸發器都由相同的時鐘輸入同時時鐘化。它們也被稱為並行計數器。
基本上，同步計數器中的所有觸發器都以級聯方式連線，並且每個觸發器都單獨連線到一個外部時鐘。它允許所有觸發器在同一時間點使用相同的時鐘輸入進行時鐘化。這意味著每個觸發器的輸出與時鐘輸入同步變化。
因此，公共時鐘訊號導致每個觸發器的狀態同時發生變化。結果導致沒有波紋效應，因此同步計數器中沒有傳播延遲。
同步計數器使用邏輯閘來控制計數序列。

非同步計數器也稱為序列計數器，因為構成計數器的觸發器是序列連線的，並且輸入時鐘脈衝提供給連線中的第一個觸發器。

下表突出顯示了同步計數器和非同步計數器之間的主要區別。

關鍵	同步計數器	非同步計數器
觸發	對於同步計數器，所有組成觸發器都由相同的時鐘同時觸發。	對於非同步計數器，不同的觸發器由不同的時鐘觸發。
執行速度	與非同步計數器相比，同步計數器的執行速度更快。	非同步計數器的執行速度比同步計數器慢。
易錯性	同步計數器不易出錯；由於每個觸發器都是單獨時鐘化的，因此它們幾乎不會產生任何解碼錯誤。	非同步計數器更容易出錯，並在系統中產生解碼錯誤。
複雜度	同步計數器中的所有觸發器都與時鐘協調，因此其設計和實現比非同步計數器複雜。	在非同步計數器中，一個觸發器的輸出作為下一個觸發器的輸入，因此其設計和實現非常簡單。
序列	同步計數器可以以任何所需的計數序列執行，因為它可以透過更改時鐘序列進行操作。	非同步計數器只能以固定的計數序列執行，即向上和向下。
延遲	同步計數器中沒有觀察到傳播延遲。	對於非同步計數器，存在從一個觸發器到另一個觸發器的後續傳播延遲。

同步計數器中的所有觸發器都由相同的時鐘輸入同時時鐘化。相反，非同步計數器的組成觸發器由不同的輸入訊號在不同的時間點時鐘化。

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