42. Compteurs à propagation (Compteurs Up/Down asynchrones)

Les compteurs asynchrones, construits à l'aide de bascules T ou JK (configurées comme des basculeurs), démontrent un comportement de comptage simple mais souffrent de limitations de vitesse.

Compteur Ascendant 3-Bit

1. Trois Bascules T ($FF_0, FF_1, FF_2$) sont chaînées.
2. $T=1$ pour toutes les Bascules (mode basculeur permanent).
3. CLK est appliqué à $FF_0$.
4. La sortie $Q_0$ horloge $FF_1$. La sortie $Q_1$ horloge $FF_2$.

Fonctionnement : $Q_0$ change à chaque impulsion d'horloge. $Q_1$ change uniquement lorsque $Q_0$ passe de 1 à 0 (un front descendant, en supposant que le déclenchement par front négatif est utilisé). Cela crée une séquence de comptage binaire (000, 001, 010, ...).

Délai de Propagation (Problème Critique)

Puisque le changement de sortie $FF_i$ doit se propager pour déclencher $FF_{i+1}$, le temps total pour la transition de comptage est proportionnel au nombre d'étages (N). Ce délai cumulatif limite la fréquence d'horloge maximale et est la principale raison pour laquelle les compteurs synchrones sont préférés dans les applications à haute vitesse.

Compteur Descendant (Down Counter)

Un compteur asynchrone peut être converti pour compter à rebours en horlogeant la Bascule suivante non pas à partir de $Q_i$, mais à partir de $\overline{Q_i}$.