Synkroninen piiri on eräänlainen digitaalinen piiri, jonka ajoitukset määritetään ulkoisella kellosignaalilla. Nämä piirit on suunniteltu toimimaan tarkina aikoina tai tarkissa olosuhteissa. Pohjimmiltaan aina, kun tilanne on oikea, järjestelmän kello lähettää signaalin piiriin aktivoituakseen. Se tekee mitä se on suunniteltu ja sammuu sitten, kunnes se saa toisen signaalin. Nämä järjestelmät on rakennettu toimimaan sekunnin murto-osalla, mutta yleensä kellon ja synkronipiirin välillä on viive, kun signaali kulkee järjestelmän läpi.
Jotta voidaan ymmärtää tarkalleen, miten synkroninen piiri toimii, on tiedettävä, miten järjestelmät niitä käyttävät. Ensinnäkin synkronointipiiri on osa digitaalista järjestelmää. Tämä tarkoittaa, että sen vastaanottamat signaalit toimivat kahdessa toiminnossa: päällä tai pois. Nämä järjestelmät ovat yleinen osa nykyaikaista tekniikkaa, erityisesti tietokoneissa ja tietokoneohjatuissa laitteissa.
Suurin osa synkronipiirin ulkoisesta toiminnasta on kello. Tämä on yleinen osa monimutkaisempia digitaalisia järjestelmiä, ja sitä käytetään ajoitusten seurantaan. Toisin kuin perinteiset kellot, nämä ajoitukset eivät yleensä perustu todelliseen aikaan; ne perustuvat toimintatiloihin. Pohjimmiltaan tämä on osa digitaalista järjestelmää, joka varmistaa, että kaikki tapahtuu silloin, kun sen on määrä tapahtua.
Kun tietty toimintatila ilmenee, kello lähettää signaalin tahdistuspiirille. Tämä kytkee piirin toiminnon päälle ja se toimii suunnitellusti. Tämä voi olla niin yksinkertaista kuin antaa signaalin tai sähkötehon kulkea sen läpi muutaman millisekunnin ajan, tai se voi olla ensimmäinen askel suuressa monivaiheisessa digitaalisessa toiminnossa. Riippumatta piirin tarkoituksesta, se tekee sen kerran ja sammuu sitten. Se kytkeytyy takaisin päälle vasta toisen signaalin saamisen jälkeen.
Koska nämä piirit on sidottu niin läheisesti järjestelmän kelloon, niitä käytetään tyypillisesti suorittamaan toimintoja, joiden on tapahduttava tarkkoina aikoina. Vaikka tämä saattaa tuntua erittäin tärkeältä konseptilta, suurin osa tavallisista digitaalisista järjestelmistä luottaa läheiseen ajoitukseen, jotta koko järjestelmä toimii oikein. Monet näistä ajoituksista rasittavat ohjelmiston hallintaa; langallinen ohjaus, kuten synkronipiirissä, on harvinaisempaa.
Laitteistojärjestelmän todellinen käyttö on useiden toimintojen määrä, jotka on suoritettava, jotta se toimisi. Kun ohjelmiston ajoitus aktivoituu, komennon käsittely perustuu muihin järjestelmään liittyviin asioihin. Jos prosessori on varattu, viive voi heittää ajoitukset pois. Laitteistoissa ei ole näitä lisävaiheita; synkroninen piiri voidaan kytkeä suoraan kelloon.