Różnica między logiką kombinacyjną a sekwencyjną

Logika kombinacyjna a sekwencyjna

Cyfrowa elektronika jest podstawą nowoczesnych osiągnięć technologicznych. Urządzenia cyfrowe są tworzone zgodnie z zasadami logiki boolowskiej. Logika boolowska, oparta na naturze danych wyjściowych, jest podzielona na logikę kombinacyjną i logikę sekwencyjną. Każdy rodzaj logiki może być wykorzystany do implementacji różnych elementów cyfrowych używanych obecnie.

Logika kombinacyjna

W logice kombinacyjnej wyjście jest funkcją tylko obecnych wejść. Wyjście jest niezależne od poprzednich wyników; dlatego jest czasami nazywany logika niezależna od czasu.

Logika kombinacyjna służy do wykonywania operacji logicznej na binarnych sygnałach wejściowych i danych binarnych. Jednostka arytmetyczna i logiczna CPU wykonuje operacje kombinacyjne na ciągu danych. Pół sumatory, pełne sumatory, multipleksery, demultipleksery, dekodery i kodery są również budowane w oparciu o logikę kombinacyjną.

Logika sekwencyjna

Logika sekwencyjna jest formą logiki boolowskiej, w której wyjście jest funkcją zarówno obecnych, jak i przeszłych danych wejściowych. W większości przypadków sygnał wyjściowy jest przesyłany z powrotem do obwodu jako nowe wejście. Logika sekwencyjna służy do projektowania i budowy maszyn o skończonych stanach. Podstawową implementacją logiki sekwencyjnej są przerzutniki. Japonki są zaprojektowane tak, aby zachować stan systemu, dlatego są uważane za podstawowy element pamięci.

Logika sekwencyjna jest dalej podzielona na logikę synchroniczną i logikę asynchroniczną. W logika synchroniczna, operacja logiczna jest powtarzana cyklicznie przez sygnał oscylacyjny dostarczany do każdego przerzutnika w obwodzie. Sygnał ten, często nazywany impulsem zegara, aktywuje obwód logiczny dla pojedynczej operacji.

Główną zaletą logiki synchronicznej jest jej prostota. Głównymi wadami logiki synchronicznej są dostępna ograniczona prędkość zegara i wymóg sygnału zegara dla każdego przerzutnika. W rezultacie prędkości obwodów synchronicznych są ograniczone i dochodzi do strat energii podczas dystrybucji sygnału do każdego elementu flip-flop.

W logika asynchroniczna, wszystkie klapki nie są taktowane w tym samym cyklu. Raczej każdy pojedynczy przerzutnik jest taktowany przez główny sygnał zegarowy lub przez wyjście innego przerzutnika. Dlatego prędkości asynchronicznych obwodów logicznych są znacznie wyższe niż obwody synchroniczne. Mimo że logika asynchroniczna jest wydajna, trudno jest je zaprojektować i wdrożyć i stwarzać problemy, jeśli dwa sygnały nakładają się.

Jaka jest różnica między logiką kombinacyjną a sekwencyjną?

• Logika kombinacyjna wykorzystuje tylko obecne dane wejściowe do określenia wyniku, podczas gdy logika sekwencyjna wykorzystuje zarówno obecne dane wejściowe, jak i poprzednie dane wyjściowe do określenia prądu wejściowego.

• Logika kombinacyjna służy do implementacji podstawowych operacji logicznych, podczas gdy logika sekwencyjna służy do tworzenia elementów pamięci.

• Logika sekwencyjna wykorzystuje informacje zwrotne od wyjścia do danych wejściowych, podczas gdy logika kombinacyjna nie wymaga informacji zwrotnych.