Eine synchrone Schaltung ist eine Art digitaler Schaltung, deren Timing durch ein externes Taktsignal bestimmt wird. Diese Schaltungen sind so konzipiert, dass sie zu genauen Zeiten oder unter genauen Umständen arbeiten. Im Wesentlichen sendet die Systemuhr immer dann, wenn die Situation richtig ist, ein Signal zur Aktivierung an die Schaltung. Es wird tun, was auch immer es tun soll, und sich dann ausschalten, bis es ein anderes Signal erhält. Diese Systeme sind so gebaut, dass sie mit Sekundenbruchteilen arbeiten, aber es gibt normalerweise eine Verzögerung zwischen dem Takt und der Synchronschaltung, wenn das Signal durch das System läuft.
Um die Funktionsweise einer synchronen Schaltung genau zu verstehen, ist es notwendig zu wissen, wie die Systeme, in denen sie verwendet werden, funktionieren. Erstens ist eine synchrone Schaltung Teil eines digitalen Systems. Dies bedeutet, dass die empfangenen Signale in zwei Funktionen arbeiten: ein oder aus. Diese Systeme sind ein üblicher Bestandteil der modernen Technik, insbesondere bei Computern und computergesteuerten Geräten.
Der größte Teil des externen Betriebs einer synchronen Schaltung ist der Takt. Dies ist ein üblicher Teil komplexerer digitaler Systeme und wird verwendet, um Zeitabläufe zu verfolgen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Uhren basieren diese Timings normalerweise nicht auf der tatsächlichen Zeit; sie basieren auf Betriebszuständen. Im Grunde ist dies der Teil des digitalen Systems, der dafür sorgt, dass alles passiert, wenn es soll.
Wenn ein bestimmter Betriebszustand auftritt, sendet der Taktgeber ein Signal an die synchrone Schaltung. Dadurch wird die Funktion der Schaltung aktiviert und sie funktioniert wie vorgesehen. Dies könnte so einfach sein, ein Signal oder eine elektrische Leistung für einige Millisekunden durchzulassen, oder es könnte ein erster Schritt in einer großen mehrstufigen digitalen Funktion sein. Was auch immer der Zweck der Schaltung ist, sie wird es einmal tun und dann ausschalten. Es schaltet sich erst wieder ein, wenn ein weiteres Signal empfangen wird.
Da diese Schaltungen so eng mit der Systemuhr verbunden sind, werden sie typischerweise verwendet, um Aktivitäten auszuführen, die zu genauen Zeiten stattfinden müssen. Obwohl dies wie ein sehr wichtiges Konzept erscheinen mag, verlassen sich die meisten gängigen digitalen Systeme auf ein enges Timing, um den korrekten Betrieb des gesamten Systems zu gewährleisten. Viele dieser Timings sind stark von der Softwaresteuerung abhängig; Festverdrahtete Steuerung, wie in einer synchronen Schaltung, ist weniger verbreitet.
Der wahre Nutzen eines Hardwaresystems liegt in der Anzahl der Aktionen, die ausgeführt werden müssen, damit es funktioniert. Wenn das Software-Timing aktiviert wird, basiert die Verarbeitung des Befehls auf den anderen Dingen, die auf dem System passieren. Wenn der Prozessor beschäftigt ist, könnte die Verzögerung die Timings durcheinanderbringen. Hardwaresysteme haben diese zusätzlichen Schritte nicht; eine synchrone Schaltung kann direkt an die Uhr angeschlossen werden.