Разница между синхронными и асинхронными последовательными цепями

Последовательные схемы - это те, которые имеют понятие внутреннего состояния . Это понятие внутреннего состояния необходимо, потому что в последовательных цепях выходной сигнал схемы является функцией как текущего входа, так и прошлых входов. Внутреннее состояние последовательной схемы - это не что иное, как отражение прошлых входов в схему. Теперь внутреннее состояние последовательной цепи представлено рядом переменных состояния . Каждая переменная состояния может находиться в одном из двух возможных состояний. Это связано с тем, что переменные состояния физически реализуются с помощью триггеров, и каждый триггер может представлять только 2 возможных состояния. Следовательно, если у нас есть N триггеров, мы можем представить максимум 2 ^N состояний.

 Максимум. Количество состояний с N триггерами = 

Это означает, что последовательная цепь, имеющая N триггеров, может быть не более Внутренние состояния.

Теперь давайте проиллюстрируем разницу между синхронными и асинхронными последовательными цепями на примере синхронного и асинхронного 2-битного двоичного счетчика UP, использующего T-триггеры.

В обеих вышеупомянутых схемах - это переменные состояния, обозначающие внутреннее состояние каждой из вышеперечисленных схем. Поскольку существует 2 переменных состояния, вышеуказанные последовательные схемы могут находиться в 4 возможных состояниях, а функция счетчика заключается в циклическом прохождении этих 4 состояний в определенном порядке.

Теперь разница между синхронными и асинхронными схемами заключается в том, как схема переходит из одного внутреннего состояния в следующее внутреннее состояние. В синхронной последовательной схеме все переменные состояния, представляющие внутреннее состояние схемы, изменяют свое состояние одновременно с заданным входным тактовым сигналом для достижения следующего состояния.

С другой стороны, в случае асинхронной схемы все переменные состояния не могут изменять свое состояние одновременно для достижения следующего устойчивого внутреннего состояния. Другими словами, переменные состояния не синхронизируются ни с одним универсальным тактовым сигналом.

Сравнения -