Różnica między kombinacyjnym układem logicznym a sekwencyjnym układem logicznym

Kombinacyjny obwód logiczny a sekwencyjny obwód logiczny

Obwody cyfrowe to obwody, które do działania wykorzystują dyskretne poziomy napięcia oraz logikę boolowską do matematycznej interpretacji tych operacji. Obwody cyfrowe używają abstrakcyjnych elementów obwodu zwanych bramkami, a każda bramka jest urządzeniem, którego wyjście jest funkcją samych wejść. Obwody cyfrowe służą do przezwyciężenia tłumienia sygnału i zniekształceń szumów występujących w obwodach analogowych. W oparciu o relacje między wejściami i wyjściami, obwody cyfrowe dzielą się na dwie kategorie; Kombinacyjne układy logiczne i sekwencyjne układy logiczne.

Więcej informacji o kombinacyjnych układach logicznych

Obwody cyfrowe, których wyjścia są funkcją obecnych wejść, nazywane są obwodami kombinacyjnymi. Dlatego kombinacyjne układy logiczne nie mają możliwości przechowywania w nich stanu. W komputerach operacje arytmetyczne na przechowywanych danych są wykonywane przez kombinacyjne układy logiczne. Pół sumatory, pełne sumatory, multipleksery (MUX), demultipleksery (DeMUX), kodery i dekodery to elementarna implementacja kombinacyjnych układów logicznych na poziomie elementarnym. Większość elementów jednostki arytmetycznej i logicznej (ALU) składa się również z kombinacyjnych obwodów logicznych.

Kombinacyjne układy logiczne są implementowane głównie przy użyciu reguł sumy produktów (SOP) i produktów sumy (POS). Niezależne stany robocze obwodu są reprezentowane przez algebrę boolowską. Następnie uproszczone i zaimplementowane z NOR, NAND i NOT Gates.

Więcej informacji o sekwencyjnych obwodach logicznych

Obwody cyfrowe, których wyjście jest funkcją zarówno obecnych, jak i przeszłych wejść (innymi słowy, obecny stan obwodu) są znane jako sekwencyjne obwody logiczne. Obwody sekwencyjne mają zdolność do utrzymania poprzedniego stanu systemu w oparciu o obecne dane wejściowe i poprzedni stan; dlatego mówi się, że sekwencyjny obwód logiczny ma pamięć i służy do przechowywania danych w obwodzie cyfrowym. Najprostszym elementem w logice sekwencyjnej jest zatrzask, w którym można zachować poprzedni stan (zatrzaskuje pamięć / stan). Zatrzaski są również znane jako przerzutniki (f-f) i, w prawdziwej formie strukturalnej, jest to układ kombinowany z jednym lub więcej wyjściami zwróconymi jako dane wejściowe. JK, SR (Set-Reset), T (Toggle) i D są powszechnie używanymi klapkami.

Sekwencyjne obwody logiczne są stosowane w prawie każdym typie elementów pamięci i maszynach o stanie skończonym. Maszyna stanów skończonych to model obwodów cyfrowych, w którym możliwe są stany, jeśli system jest skończony. Prawie wszystkie sekwencyjne obwody logiczne wykorzystują zegar, który uruchamia działanie klapek. Gdy wszystkie przerzutniki w obwodzie logicznym są wyzwalane jednocześnie, obwód jest znany jako synchroniczny obwód sekwencyjny, natomiast obwody, które nie są wyzwalane jednocześnie, są znane jako obwody asynchroniczne.

W praktyce większość urządzeń cyfrowych opiera się na kombinacji kombinacyjnych i sekwencyjnych obwodów logicznych.