[디지털 논리설계 실험]비동기식/동기식 카운터

카운터란 무엇인가?
1.카운터는 시프트 레지스트왿� 마찬가지로 일련의 플립프롭을 연결한 회로
2.주어진 플립플롭에 대하여 서로 다른 출력 상태의 수가 최대가 되도록 연결
3.입력펄스에 대하여 출력 상태가 규칙적으로 변하도록 한다.
4.트리거 방식에 따라 카운더는 비동기식과 동기식으로 나뉨
5.비동기식 카운터는 직렬카운터 또는 리플 카운터라 불린다
6.앞에있는 플립플롭의 출력이 뒤에있는 플립플롭을 트리거 한다.
7.동기식 카운터는 모든 플립플롭이 같은 클럭 펄스에 의하여 동시에 트리거 되 며 병렬 카운터라 한다.
8.비동기식 카운터는 동기식에 비해 회로가 간단하지만 전달 시간이 크다.

★동기식과 비동기식 카운터의 차이★

동기식 : 회로가 좀 더 복잡하지만 Time delay가 발생하지 않는다
비동기식 : 회로는 간단하지만 Time delay가 발생한다.
즉, 비동기식/동기식 카운터의 가장 큰 차이는 Time 딜레이에 있습니다.
위 회로는 2진 카운터로써, Q1이 최 하위 비트라 하고, 2진수를 사용하여
0000~1111까지 카운트한다.(JK입력은 모두 1, CLK는 L일때)
J=K=1인 반전 상태가 되며, 초기 출력을 0000이라 가정하고, 클럭 펄스 1이 최 하위
플립플롭에 입력되면 클럭의 하강에지에서 최하위 플립플롭의 출력 Q1은 1이되며
전체 출력 상태는 0001이 된다.클럭을 아래 그림과 같이 순차적으로 넣으면 출력은
위의 그림과 같이 나오게 된다.
각 플립플롭의 출력은 다음 단의 CLK에 입력 되므로, 카운트 동작이 계속되어 플립플롭의
출력상태가 1에서 0으로 되는 순간에 다음 단의 플립플롭의 출력을 반전시킴.


Jk플립플롭은 RS플립플롭의 S입력과 R입력이 동시해 가해지면 금지된다는 단점은 토글이라는 반전의 형태로 극복하였지만 토글 신호가 출력이 바뀌는 동안 계속하여 입력되게 된다. 그래서 클록신호가 0에서 1로 또는 1에서 0으로 바뀌는 순간에만 입력을 샘플하는 방법을 쓰게 됬는데 이것이 Edge-triggered 플립플롭이다. Edge-triggered 플립플롭은 게이트 상호간의 작은 delay차이를 이용해서 클록신호가 바뀌는 동안만 출력이 변화하도록 되어있다.
positive edge- trigger : SN7470, 74109