在数字电子技术中，计数器是由一系列触发器组成的时序逻辑电路。它根据正负边缘过渡统计输入的出现次数。它们用于事件同步和频率测量、角位置估计和事件持续时间等应用。计数器与寄存器非常相似，因为两者都包含一个以上触发器的级联排列，有或没有组合逻辑器件。计数器主要用于计数应用程序。计数表示到达的时钟脉冲数。根据触发器的触发方式，计数器可分为两大类：同步计数器和异步计数器。在同步计数器中，所有触发器都由相同的时钟信号触发，而在异步计数器中，触发器由不同的时钟信号触发。与异步计数器不同，在同步计数器中，输出位的状态同时改变，没有任何纹波。让我们来看看两者的区别。

什么是同步计数器(synchronous counter)？

在同步计数器（也称为并行计数器）中，计数器中的所有触发器与输入时钟信号同时改变状态。当计数器被计时，使得计数器中的每个触发器同时被相同的时钟信号触发时，计数器被称为同步计数器。它与异步计数器的不同之处在于计数脉冲输入与所有触发器的时钟输入相连。因为所有触发器都是同时计时的，所以具有相同数量和类型触发器的同步计数器可以在比异步计数器高得多的时钟频率下工作。由于时钟信号同时应用于所有触发器的时钟输入，因此不同输出之间没有时间延迟。

什么是异步计数器(asynchronous counter)？

异步计数器通常称为纹波计数器。在纹波计数器中，一个触发器的输出驱动另一个触发器。它是触发器的级联排列，其中一个触发器的输出驱动下一个触发器的时钟输出。纹波计数器由一系列互补触发器组成，每个触发器的输出连接到下一个高阶触发器的时钟输入。时钟信号仅直接应用于第一个触发器，随后传输，从一个触发器到另一个触发器有一个时间延迟。例如，第一触发器的输出是第二触发器的时钟输入，第二触发器的输出是第三触发器的时钟输入，依此类推。由于传播延迟，纹波计数器的运行速度通常比同步计数器慢。

同步与异步计数器的区别

时钟输入

–在同步计数器中，所有触发器的时钟输入使用相同的源，在同一时间产生相同的信号，这意味着计数器的时钟方式是，计数器中的每个触发器在同一时间由相同的时钟信号触发。相反，在异步计数器（也称为纹波计数器）中，只有第一个触发器由外部时钟计时，外部时钟反过来驱动下一个触发器的时钟输出。在纹波计数器中，一个触发器的输出驱动另一个触发器。

操作

–所有触发器都是同时计时的，因此具有相同数量和类型触发器的同步计数器可以在比异步计数器更高的时钟频率下工作。它与异步计数器的不同之处在于计数脉冲输入与所有触发器的时钟输入相连。在异步计数器中，不使用公共时钟意味着触发器的时钟输入不是由相同的时钟信号驱动的。相反，在同步计数器中，每个触发器都由公共时钟脉冲触发。

时间延迟

–因为同步计数器中的时钟信号同时应用于所有触发器的时钟输入，所以不同输出之间没有时间延迟。因此，同步计数器中没有固有的传播延迟。在异步计数器中，时钟信号仅直接应用于第一个触发器，随后传输，这导致从一个触发器到另一个触发器的后续时间延迟，这最终解释了其与同步计数器相比的低速操作。

同步与异步计数器：比较图

总结

在同步计数器中，所有触发器都由同一时钟信号触发，计数器的输出同时改变状态，因此不同输出之间没有固有的传播延迟。在异步计数器中，与同步计数器相比，触发器的时钟输入不是由相同的时钟信号触发的；实际上，一个触发器的输出驱动另一个触发器。这导致从一个触发器到另一个触发器的输出之间的时间延迟。相反，同步计数器的输出之间没有固有的时滞。