こんにちは、トット です。
ある日の研修で、フリップフロップを学んだ際に、同期式カウンター・非同期式カウンターという言葉がでてきて
『同期式？非同期式？何が違うの？』 と混乱しました。
また、先輩に 『非同期式回路は FPGA の設計に向かない』 と教わったので、同期式カウンターおよび非同期式カウンターを比較してみました。
そもそも '同期式'、'非同期式' って何?
同期式、非同期式とはクロック制御方式です。
• 同期式： レジスター同士が、同じクロックで動作すること
• 非同期式： レジスター同士が、違うクロックで動作すること
同期式カウンター、非同期式カウンターの回路図
図 1 の同期式カウンターは、同じクロックに 3 つのレジスターが接続しています（赤矢印）。
図 1. 同期式カウンター
図 2 の非同期式カウンターは、各レジスターの出力がクロックに接続しています（黄矢印）。
図 2. 非同期式カウンター
同期式カウンター、非同期式カウンターの出力
同期式カウンターのレジスター出力を 図 3、非同期式カウンターのレジスター出力を 図 4 に示します。
図 3. 同期式カウンターにおける 3 つのレジスター出力
図 4. 非同期式カウンターにおける 3 つのレジスター出力
• 同期式カウンター： データの変化点が全ビット同じタイミング
• 非同期式カウンター： データの変化点が各ビット異なるタイミング
なぜ、非期式カウンターは、全ビット同じタイミングで変化していないのでしょうか？
理論編 に続く・・・