Compteurs synchrones et compteurs asynchrones
Dans le domaine de l'électronique numérique, un « compteur » est un circuit logique séquentiel. Le circuit se compose d'une série de bascules :des circuits électroniques qui ont deux conditions stables, chacune correspondant à l'un des deux signaux d'entrée alternatifs. Les circuits peuvent parcourir une séquence d'états. Deux types de compteur existent :synchrone et asynchrone.
Compteurs synchrones
Les compteurs synchrones sont généralement constitués d'un élément de mémoire, qui est implémenté à l'aide de bascules, et d'un élément combinatoire, qui est traditionnellement implémenté à l'aide de portes logiques. Les portes logiques sont des circuits logiques avec une ou plusieurs bornes d'entrée et une borne de sortie, dans lesquels la sortie est commutée entre deux niveaux de tension déterminés par une combinaison de signaux d'entrée. L'utilisation de portes logiques pour la logique combinatoire réduit généralement le coût des composants pour les circuits de compteur à un minimum absolu, elle reste donc une approche populaire.
Impulsion d'horloge
Les compteurs synchrones ont une horloge interne, alors que les compteurs asynchrones n'en ont pas. En conséquence, toutes les bascules d'un compteur synchrone sont pilotées simultanément par une seule impulsion d'horloge commune. Dans un compteur asynchrone, la première bascule est pilotée par une impulsion d'une horloge externe et chaque bascule successive est pilotée par la sortie de la bascule précédente dans la séquence. C'est la différence essentielle entre les compteurs synchrones et asynchrones.
Compteurs asynchrones
Les compteurs asynchrones, également connus sous le nom de compteurs d'ondulation, sont du type le plus simple, nécessitant moins de composants et moins de circuits que les compteurs synchrones. Les compteurs asynchrones sont plus faciles à construire que leurs homologues synchrones, mais l'absence d'horloge interne introduit également plusieurs inconvénients majeurs. Les bascules d'un compteur asynchrone changent d'état à des moments différents, de sorte que les retards de passage d'un état à un autre - appelés retards de propagation - s'additionnent pour créer un retard global. Plus un compteur asynchrone contient de bascules, plus le retard global est important.
Considérations
En règle générale, les compteurs asynchrones sont moins utiles que les compteurs synchrones dans les systèmes complexes à haute fréquence. Certains circuits intégrés réagissent plus rapidement que d'autres, donc si un événement externe se produit à proximité d'une transition entre états - lorsque certains circuits intégrés, mais pas tous, ont changé d'état - cela peut introduire des erreurs dans le compteur. De telles erreurs sont difficiles à prévoir en raison de la différence de temps aléatoirement variable entre les événements. De plus, les retards de propagation peuvent rendre difficile la détection ou le décodage électronique de l'état de sortie d'un circuit de compteur asynchrone.