同步和异步顺序电路的区别

同步和异步顺序电路都是顺序电路的类型，它们使用反馈来生成下一个输出。根据这种反馈的类型，这两种电路可以被区分开来。顺序电路是指其输出取决于现在和过去的输入。

顺序电路分为同步和异步顺序电路，是根据其触发方式来进行的。在同步时序电路中，所有状态变量的变化都与通用时钟信号同步。相反，在异步顺序电路中，所有状态变量的变化都是不同步的，它们可能在任何时候发生变化。

阅读本教程，了解更多关于同步和异步的顺序电路，以及它们之间的区别。

什么是同步循序电路

如果一个顺序电路的所有输出都相对于一个时钟信号的有效转换而变化，那么这种类型的顺序电路就被称为同步顺序电路。因此，同步顺序电路的所有输出都在同一时间变化。因此，同步顺序电路的输出只与通用时钟信号的正边或负边同步。

同步顺序电路更可靠，因为它们的转换状态总是可以预测的。然而，同步顺序电路的运行速度较慢，因为时钟信号在到达电路的所有元素时有传播延迟。同步顺序电路被广泛用于计数器、移位寄存器、存储单元等。

如果一个顺序电路的部分或全部输出不随时钟信号的有效转换而变化，那么这种类型的顺序电路就被称为异步顺序电路。因此，异步顺序电路的所有输出不会在同一时间发生变化。因此，大多数异步顺序电路的输出都不与通用时钟信号的正边或负边同步。

在异步顺序电路中，没有时钟信号存在，但只有输入线。正因为如此，异步顺序电路是输入驱动的电路，即输出变量的状态直接响应于输入变量的变化而变化。另外，由于输入的时间差，异步电路可能会进入一个错误的状态。这种情况被称为竞赛条件。这使得异步顺序电路的可靠性降低。

下表强调了同步和异步顺序电路之间的所有重要区别 —

Key	同步顺序电路	异步循序电路
定义	同步顺序电路是数字顺序电路，其中用于生成下一个输出的输入反馈受时钟信号支配。	异步顺序电路是数字顺序电路，其中用于生成下一个输出的输入反馈不受时钟信号的制约。
记忆单元	在同步顺序电路中，被用于治理的存储单元是时钟触发器。	在异步顺序电路中，未上锁的触发器或延时器被用作存储元件。
State	同步顺序电路的状态总是可预测的，因此是可靠的。	由于输入的时间差，异步电路有可能进入一个错误的状态。这被称为 “竞赛条件”。
复杂性	设计同步顺序电路很容易	逻辑门之间反馈的存在导致了不稳定问题，使异步顺序电路的设计变得困难。
业绩	由于时钟信号到达电路中所有元件的传播延迟，同步顺序电路的运行速度较慢。	由于没有时钟信号延迟，与同步顺序电路相比，这些电路的速度很快。
示例	同步电路被用于计数器、移位寄存器、存储单元。	异步电路用于低功率和高速运行，如简单的微处理器、数字信号处理单元以及用于电子邮件应用、互联网接入和网络的通信系统。