Контракційні схеми є фундаментальними компонентами в додатках FPGA, які використовуються для підрахунку подій, створення часових сигналів і створення затримок. Розробка як синхронних, так і синхронних лічильників вимагає розуміння їх відмінностей і методів реалізації. Цей посібник забезпечує покроковий підхід до проектування цих лічильників ефективно.

Синхронні лічильники

Синхронні лічильники оновлювати їх стан одночасно на годинниковому кроці. Це робить їх більш передбачуваними і простіше контролювати. Конструкція передбачає використання фліп-флопів, підключених в певну конфігурацію для підрахунку бінарних або інших послідовностей.

Етапи оформлення синхронної лічильника:

  • Визначити послідовність підрахунку і кількість біт, необхідних.
  • Виберіть тип фліп-флопів (наприклад, D, T, JK).
  • Проектування комбінованої логіки для вхідних вхідних липучок на основі поточного стану.
  • Підключіть фліп-флопи в серії, що забезпечує кожен вихід фліп-флопа живить наступний етап, якщо це необхідно.
  • Впровадження схеми та перевірки його роботи через імітацію.

Асинхронні лічильники

Асинхронні лічильники, також відомі як ріплові лічильники, оновлювати їх стани послідовно. Зміна виходу фліп-флопу викликає наступний фліп-флоп, викликаючи ріпповий ефект. Вони простіші, але менш передбачувані, ніж синхронні лічильники.

Етапи оформлення асинхронної лічильника:

  • Випадковий на кількість біт і послідовність підрахунку.
  • Підключіть фліп-флопи в серії, з кожним фліп-флопом, що запускається попереднім виходом.
  • Настроювання фліп-флопів, що торкаються на кожному годинниковому пульсі.
  • Тестувати схему через імітацію, щоб забезпечити правильну поведінку підрахунку.

Порівняння та застосування

Синхронні лічильники віддають перевагу швидкому застосунку через їх передбачувані терміни. Асинцронні лічильники простіші і підходять для низькошвидкісних завдань, де складність і швидкість менш критичні.

Вибір між двома залежно від конкретних вимог застосування ФПГ, включаючи швидкість, складність і споживання електроенергії.