同期式カウンターの動作遅れ

質問

同期式カウンターが非同期式カウンターに比べて動作遅れ時間が少ない理由がよくわかりません。よろしければ教えて下さい。

回答No.1

ymmasayan · ベストアンサー

４ビットの１６進カウンタを例として説明します。
非同期式では２進４段のＦＦ（フリップフロップ）が将棋倒しのように動作して桁上げをしながらカウントします。従ってＦＦ１段の遅延時間の４倍が全体の遅延時間となります。
一方、同期式では、１段目への入力（ここではクロックと称します)が全段にクロックとして供給されます。１段目は通常の２進カウンタとして動作します。
２段目は１段目の現出力とクロックパルスのアンドで動作します。つまり、１段目が今１なら、次の入力で２段目が必ず反転すると言うことを見越しているわけです。
３段目は、１段目現出力、２段目現出力とクロックパルスのアンドで動作します。
同様に、４段目は１段目、２段目、３段目の現出力とクロックパルスのアンドで動作します。

結局、ゲートの遅れはＦＦに比べて微小であり、しかも４段とも入力パルス（クロック）で同時に反転（あるいは非反転）を決定するので、遅延時間はＦＦ１段と変わりません。桁数が増えても考え方は同じです。
ゲート回路が複雑になっているのは否定できませんが。

お礼

回答ありがとうございます。参考になりました。