동기식 카운터

1. 동기식 카운터 : 모든 F/F에 클락이 연결되어, 클락마다 동시동작하는 카운터. 비동기식의 문제점을 보완하기 위해 만들었다.

비동기 카운터의 문제 : 전파지연, timing issue
F/F를 거칠 때 마다, Tpd(전파지연시간)가 생기는데, 비동기 카운터는 리플형태이다. 즉, 일렬로 연결되기 때문에, n(플립플롭수)X Tpd로 계속 지연시간이 늘어난다. 지연시간이 길어질 수록, 그 사이에서 오동작 확률이 높아지므로, 이런 문제는 없애야 마땅하다.

2. 동기식 카운터 설계
: 앞서 배운 순서회로 설계방법을 그대로 사용하면 된다.

1. 동작을 상태도로 표현한다.
2. 상태도를 이용하여, 상태표를 작성한다.
3. 상태축소, 상태할당 (카운터이므로 이미 할당되어 패스!)
4. F/F의 개수, 종류 결정
5. 여기표 작성
6. 간략화(카르노맵) => 출력식(함수) 계산
7. 회로작성

설계가 능숙해 지면,
상태도 -> 상태표 -> F/F결정 -> 여기표 -> 카르노맵 -> 논리식 -> 회로
의 과정을 주저하지 않고 할 수 있게 된다.

                                             연습하기
1. 2비트 2진(mod-4)
2. 3비트 2진(mod-8)
3. 4비트 2진(mod-16)

=> JK F/F를 사용할 경우, 패턴!
첫 JK는 11, 이후에는 앞의 출력을 누적하여 AND한 것이 된다.
= 하위bit를 모두 AND한 것.
즉, 모든 하위 bit가 11때, 상위 bit이 1로 변한다.(직관적으로..)

4. 동기식 BCD카운터
설계과정은 동일함.
특이점 : 출력 C(carry out)이 있다. 9(1001)일 때, 출력 C(carry out) 1을 내보낸다.

5. 동기식 3비트 상향/하향 카운터(MUX 없이! 설계하기)
외부입력 x =0 : 증가, x =1 : 감소로 설계 해보기.