Introduktion till sekventiella logiska kretsar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





En sekvens logiska kretsar är en form av den binära kretsen dess design använder en eller flera ingångar och en eller flera utgångar, vars tillstånd är relaterade till vissa bestämda regler som beror på tidigare tillstånd. Både ingångarna och utgångarna kan nå något av de två tillstånden: logik 0 (låg) eller logik 1 (hög). I dessa kretsar beror deras utgång, inte bara på kombinationen av logiska tillstånd vid dess ingångar, utan dessutom på de logiska tillstånd som fanns tidigare. Med andra ord beror deras utsignal på en SEKVENS av händelserna som inträffar vid kretsingångarna. Exempel på sådana kretsar inkluderar klockor, flip-flops, bi-stall, räknare, minnen och register. Kretsarnas åtgärder beror på utbudet av grundläggande delkretsar.

Vad är en sekventiell logisk krets?

Olika Kombinationella logiska kretsar kan ändra tillstånd beroende på de verkliga signalerna som appliceras på deras ingångar, samtidigt innehåller sekventiella logiska kretsar någon form av inneboende 'minne' inbyggt i dem eftersom de kan ta hänsyn till deras tidigare ingångstillstånd såväl som individer som är riktigt närvarande, en sorts 'före' och 'efter' -effekt är involverad i de sekventiella logiska kretsarna. En mycket enkel sekventiell krets utan ingångar kan skapas med hjälp av en inverter för att bilda en återkopplingsslinga




sekventiell Logic Circuit Block Diagram

Sekventiell diagramdiagram för kretsblock

Designprocedur för sekventiella logiska kretsar

  1. Denna procedur innefattar följande steg
  2. Hämta först tillståndsdiagrammet
  3. Ta som tillståndstabellen eller en ekvivalensrepresentation, till exempel ett tillståndsdiagram.
  4. Antalet tillstånd kan reduceras med tillståndsreduktionstekniken
  5. Kontrollera antalet flip-flops som behövs
  6. Välj typ av Flip flops att användas
  7. Hämta excitationsekvationer
  8. Använd kartan eller någon annan förenklingsmetod, härled utgångsfunktionen och flip-flop-inmatningsfunktionerna.
  9. Rita ett logiskt diagram eller en lista över booleska funktioner som ett logiskt diagram kan erhållas från.

Typer av sekventiella logiska kretsar

Det finns tre typer av sekventiella kretsar:



  • Händelsestyrd
  • Clock Driven
  • Pulsdriven
Typer av sekventiella logiska kretsar

Typer av sekventiella logiska kretsar

Händelsestyrd: - Asynkrona kretsar som kan ändra tillstånd direkt när de är aktiverade. Asynkron (grundläge) sekventiell krets: Beteendet är beroende av arrangemanget för insignalen som förändras kontinuerligt över tiden, och utgången kan vara en förändring när som helst (klockfri).

Clock Driven: Synkrona kretsar som är synkroniserade med en viss klocksignal. Synkron (spärrläge) sekventiell krets: Beteendet kan definieras från kunskapen om kretsar som uppnår synkronisering med hjälp av en tidssignal som kallas klockan.

Pulsdriven: Detta är en blandning av de två som svarar på utlösande pulser.


Exempel på sekventiella logiska kretsar

Klockor

Tillståndsändringar för de flesta sekventiella kretsar inträffar vid tider som anges av frikörande klocksignaler. Som namnet antyder kräver sekventiella logiska kretsar ett sätt med vilket händelser kan sekvenseras.

Clock Sequential Circuit

Clock Sequential Circuit

Tillståndsförändringarna styrs av klockorna. En 'klocka' är en speciell krets som skickar pulser med exakt pulsbredd och ett exakt intervall mellan på varandra följande pulser. Intervallet mellan på varandra följande pulser kallas klockcykeltiden. Klockhastigheten mäts normalt i Megahertz eller Gigahertz.

Flip flops

Den grundläggande byggstenen i kombinationskretsen har logiska grindar , medan verkligen den grundläggande byggstenen i en sekventiell krets är en flip-flop. Flip-flop har en bättre och större användning i skiftregister, räknare och minnesenheter. Det är en lagringsenhet som kan lagra en bit data. Flip flop har två ingångar och två utgångar märkta som Q och Q '. Det är normalt och kompletterar.

Flip flops

Flip flops

Bi-stall

I de flesta fall indikeras bi-stallen med en ruta eller cirkel. Linjer i eller runt bi-stall markerar dem inte bara som bi-stall utan visar också hur de fungerar. Bi-stall är av två typer spärr och flip-flop. Bi-stallen har två stabila tillstånd, en är SET och den andra är RESET. De kan behålla något av dessa steg på obestämd tid, vilket gör dem användbara för lagringsändamål. Spärrar och flip-flops är olika i det sätt de byter från ett tillstånd till ett annat.

Bistabila ingångs- och utgångsvågformer

Bi-stabil ingång och utgång vågformer

Räknare

En räknare är ett register som går igenom en förutbestämd sekvens av tillstånd vid applicering av klockpulser. Från en annan synvinkel är en räknare någon form av sekventiell krets vars tillståndsdiagram är en enda cykel. Med andra ord är räknare ett särskilt fall av en ändlig tillståndsmaskin. Utgången är i allmänhet ett tillståndsvärde.

Grundläggande motkrets

Grundläggande motkrets

Det finns två typer av räknare: Asynkrona räknare (Ripple-räknare) och den andra är Synkrona räknare. Den asynkrona räknaren är klocksignalen (CLK), som helt enkelt används för att klocka den första FF. Varje FF (utom den första FF) klockas av föregående FF. Den synkrona räknaren är klocksignalen (CLK) som är funktionell för alla FF, vilket innebär att alla FF delar samma klocksignal. Således ändras utgången samtidigt.

Register

Register är klockade sekventiella kretsar. Ett register är en samling av flip-flops varje flip-flop kan lagra en bit information. Ett n-bitregister består av n flip-flops och kan lagra n informationsbitar. Förutom flip-flops innehåller ett register vanligtvis en kombinationslogik för att utföra några enkla uppgifter. Flip-flops innehåller binär information. Portarna för att bestämma hur informationen flyttas in i registret. Räknare är en speciell typ av register. En räknare går igenom en förutbestämd sekvens av tillstånd.

Registrera krets

Registrera krets

Minnen

Minneselement kan vara vad som helst som skapar ett tidigare värde tillgängligt vid vissa framtida tidsenheter som kan se ett binärt värde. Minneselement är vanligtvis flip-flops. Minneutgång som betraktas som en krets 'nuvarande tillstånd' är en numerisk etikett. Staten förkroppsligar all information om det förflutna som behövs för att definiera den aktuella produktionen.

Skillnader mellan de kombinerade och sekventiella logiska kretsarna

Kombinationskretsar Sekventiella kretsar
Kretsen vars utgång, när som helst, endast beror på den ingång som finns just nu är känd som en kombinationskrets.Kretsen vars utsignal när som helst beror inte bara på den nuvarande ingången utan också på den tidigare utgången är känd som sekventiell krets
Dessa typer av kretsar har ingen minnesenhet.Dessa typer av kretsar har en minnesenhet för att lagra tidigare utdata.
Det är snabbare.Det är långsammare.
Dessa är lätta att designa.Dessa är svåra att designa.
Exempel på kombinationskretsar är en halv adderare, full adderare, magnitud komparator, multiplexer, demultiplexer, etc.Exempel på sekventiella kretsar är flip-flop, register, counter, klockor etc.

Datorkretsar består av kombinerade logiska kretsar och sekventiella logiska kretsar. Kombinationskretsar producerar utdata omedelbart när deras ingång ändras. Sekventiella kretsar kräver klockor för att kontrollera deras tillståndsförändringar. Den grundläggande sekventiella kretsenheten är vippan och beteendet hos SR-, JK- och D-vipporna är det viktigaste att veta. Dessutom är alla frågor angående denna krets eller el- och elektronikprojekt , ge din feedback genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vilken funktion har en sekventiell logisk krets?

Fotokrediter: