ELEMANIA
Digitale - Contatori asincroni
Limiti dei contatori asincroni

I contatori studiati finora sono detti asincroni. Il nome deriva dal fatto che i diversi ff che costituiscono il contatore non commutano tutti contemporaneamente, in perfetta sincronia con il fronte del clock. Infatti il clock arriva direttamente al primo ff (corrispondente al bit meno significativo), mentre i ff successivi prendono ciascuno il clock dal ff precedente.

Ciò significa che ogni ff commuterà un po' dopo rispetto al ff precedente e tale ritardo è dato dal ritardo di propagazione di ciascun flip flip. La figura seguente mostra un diagramma temporale di un contatore modulo 8 in cui sono stati messi in evidenza i tempi di propagazione:

Si noti l'effetto cumulativo del ritardo di propagazione: l'ultimo flip flop commuta in generale dopo un tempo pari a n x Tp, dove n è il numero di bit e Tp è il ritardo di propagazione di un singolo flip flop.

Se il numero dei flip flop collegati in cascata aumenta tale tempo di ritardo cresce di conseguenza. Ciò può creare dei problemi, in particolare quando la frequenza f del segnale di clock è elevata, ovvero quando il suo periodo T=1/f è piccolo. Infatti potrebbe accadere che il primo ff della serie commuti prima che l'ultimo abbia fatto in tempo a sua volta a commutare. Il problema si verifica se il periodo del clock è più breve della somma dei ritardi e cioè se:

TCLK < n x Tp

In tali condizioni il funzionamento del contatore asincrono non è più garantito, in quanto le combinazioni binarie presenti in uscita potrebbero non essere più corrette.

 

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