Eine sequentielle Logikschaltungen ist eine Form der Binärschaltung, deren Design einen oder mehrere Eingänge und einen oder mehrere Ausgänge verwendet, deren Zustände sich auf bestimmte Regeln beziehen, die von früheren Zuständen abhängen. Sowohl die Ein- als auch die Ausgänge können einen der beiden Zustände erreichen: logisch 0 (niedrig) oder logisch 1 (hoch). In diesen Schaltungen hängt ihre Ausgabe nicht nur von der Kombination der Logikzustände an ihren Eingängen ab, sondern auch von den zuvor existierenden Logikzuständen. Mit anderen Worten, ihre Ausgabe hängt von einer SEQUENZ der Ereignisse ab, die an den Schaltungseingängen auftreten. Beispiele für solche Schaltungen umfassen Takte, Flip-Flops, Bi-Stables, Zähler, Speicher und Register. Die Aktionen der Schaltungen hängen vom Bereich der grundlegenden Unterschaltungen ab.

Was ist eine sequentielle Logikschaltung?

Unähnlich Kombinierte Logikschaltungen können den Zustand abhängig von den realen Signalen ändern, die an ihre Eingänge angelegt werden. Gleichzeitig enthalten sequentielle Logikschaltungen eine Form von inhärentem „Speicher“, der in sie eingebaut ist, da sie in der Lage sind, sowohl ihren vorherigen Eingangszustand als auch den zu berücksichtigen Personen, die wirklich anwesend sind, haben eine Art 'Vorher' - und 'Nachher' -Effekt mit den sequentiellen Logikschaltungen zu tun. Eine sehr einfache sequentielle Schaltung ohne Eingänge kann unter Verwendung eines Wechselrichters erzeugt werden, um eine Rückkopplungsschleife zu bilden

sequentielles Blockschaltbild der Logikschaltung

Blockschaltbild der sequentiellen Logikschaltung

“So überprüfen Sie den Kondensator mit dem Multimeter ”

Entwurfsverfahren für sequentielle Logikschaltungen

Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte
Leiten Sie zunächst das Zustandsdiagramm ab
Nehmen Sie als Statustabelle oder eine Äquivalenzdarstellung, z. B. ein Zustandsdiagramm.
Die Anzahl von Zuständen kann durch die Zustandsreduktionstechnik verringert werden
Überprüfen Sie die Anzahl der benötigten Flip-Flops
Wählen Sie den Typ von Flip-Flops verwendet werden
Leiten Sie Anregungsgleichungen ab
Leiten Sie mithilfe der Karte oder einer anderen Vereinfachungsmethode die Ausgabefunktion und die Flip-Flop-Eingabefunktionen ab.
Zeichnen Sie ein Logikdiagramm oder eine Liste von Booleschen Funktionen, aus denen ein Logikdiagramm abgerufen werden kann.

Arten von sequentiellen Logikschaltungen

Es gibt drei Arten von sequentiellen Schaltungen:

Ereignisgesteuert
Uhrgetrieben
Impulsgetrieben

Arten von sequentiellen Logikschaltungen

Ereignisgesteuert: - Asynchrone Schaltkreise, die den Status sofort ändern können, wenn sie aktiviert sind. Asynchrone (Grundmodus) sequentielle Schaltung: Das Verhalten hängt von der Anordnung des Eingangssignals ab, das sich im Laufe der Zeit kontinuierlich ändert, und der Ausgang kann jederzeit geändert werden (ohne Takt).

Uhrgetrieben: Synchronschaltungen, die mit einem bestimmten Taktsignal synchronisiert sind. Synchrone sequentielle Schaltung (Latch-Modus): Das Verhalten kann aus der Kenntnis von Schaltungen definiert werden, die eine Synchronisation erreichen, indem ein als Takt bezeichnetes Zeitsignal verwendet wird.

Impulsgetrieben: Dies ist eine Mischung aus beiden, die auf die auslösenden Impulse reagiert.

Beispiele für sequentielle Logikschaltungen

Uhren

Zustandsänderungen der meisten sequentiellen Schaltungen treten zu Zeiten auf, die durch freilaufende Taktsignale angegeben sind. Wie der Name schon sagt, erfordern sequentielle Logikschaltungen ein Mittel, mit dem Ereignisse sequenziert werden können.

Sequenzieller Taktkreis

Die Zustandsänderungen werden von den Uhren gesteuert. Eine 'Uhr' ist eine spezielle Schaltung, die Impulse mit einer genauen Impulsbreite und einem genauen Intervall zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen sendet. Das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen wird als Taktzykluszeit bezeichnet. Die Taktrate wird normalerweise in Megahertz oder Gigahertz gemessen.

Flip-Flops

Der Grundbaustein der Kombinationsschaltung hat Logikgatter während in der Tat der Grundbaustein einer sequentiellen Schaltung ein Flip-Flop ist. Flip-Flop wird in Schieberegistern, Zählern und Speichergeräten besser und besser eingesetzt. Es ist ein Speichergerät, das ein Datenbit speichern kann. Das Flip-Flop hat zwei Eingänge und zwei Ausgänge, die als Q und Q bezeichnet sind. Es ist normal und ergänzt.

Flip-Flops

Bi-Stables

In den meisten Fällen sind die Bi-Ställe durch ein Kästchen oder einen Kreis gekennzeichnet. Linien in oder um Bi-Stables markieren sie nicht nur als Bi-Stables, sondern zeigen auch an, wie sie funktionieren. Es gibt zwei Arten von Latch- und Flip-Flops. Die Bi-Stables haben zwei stabile Zustände, einer ist SET und der andere ist RESET. Sie können eine dieser Stufen unbegrenzt beibehalten, was sie für Speicherzwecke nützlich macht. Latches und Flip-Flops unterscheiden sich darin, wie sie sich von einem Zustand in einen anderen ändern.

Bistabile Eingangs- und Ausgangswellenformen

Zähler

Ein Zähler ist ein Register, das beim Anlegen von Taktimpulsen eine vorbestimmte Folge von Zuständen durchläuft. Unter einem anderen Gesichtspunkt ist ein Zähler eine Art sequentielle Schaltung, deren Zustandsdiagramm ein einzelner Zyklus ist. Mit anderen Worten, Zähler sind ein besonderer Fall einer endlichen Zustandsmaschine. Die Ausgabe ist im Allgemeinen ein Zustandswert.

Grundlegende Zählerschaltung

Es gibt zwei Arten von Zählern: Asynchrone Zähler (Ripple-Zähler) und der andere sind synchrone Zähler. Der asynchrone Zähler ist das Taktsignal (CLK), mit dem einfach der erste FF getaktet wird. Jedes FF (außer dem ersten FF) wird vom vorhergehenden FF getaktet. Der Synchronzähler ist das Taktsignal (CLK), das für alle FF funktioniert, was bedeutet, dass alle FF das gleiche Taktsignal teilen. Somit ändert sich gleichzeitig die Ausgabe.

Register

Register sind getaktete sequentielle Schaltungen. Ein Register ist eine Sammlung von Flip-Flops. Jedes Flip-Flop kann ein Informationsbit speichern. Ein n-Bit-Register besteht aus n Flip-Flops und kann n Informationsbits speichern. Neben Flip-Flops enthält ein Register normalerweise eine kombinatorische Logik, um einige einfache Aufgaben auszuführen. Die Flip-Flops enthalten binäre Informationen. Die Tore bestimmen, wie die Informationen in das Register verschoben werden. Zähler sind eine spezielle Art von Register. Ein Zähler durchläuft eine vorbestimmte Folge von Zuständen.

Schaltung registrieren

Erinnerungen

Speicherelemente können alles sein, was einen vergangenen Wert erzeugt, der auf einigen zukünftigen Zeitgeräten verfügbar ist und einen Binärwert anzeigen kann. Speicherelemente sind typischerweise Flip-Flops. Die Speicherausgabe, die als 'aktueller Zustand' einer Schaltung betrachtet wird, ist eine numerische Bezeichnung. Der Status enthält alle Informationen über die Vergangenheit, die zum Definieren der aktuellen Ausgabe erforderlich sind.

“Was ist der Zweck einer SIM-Karte? ”

Unterschiede zwischen der kombinatorischen und der sequentiellen Logikschaltung

Kombinationsschaltungen	Sequenzielle Schaltungen
Die Schaltung, deren Ausgang zu jedem unmittelbaren Zeitpunkt nur von dem zu diesem Zeitpunkt vorhandenen Eingang abhängt, wird als kombinatorische Schaltung bezeichnet.	Die Schaltung, deren Ausgabe zu jedem unmittelbaren Zeitpunkt nicht nur von der vorhandenen Eingabe, sondern auch von der vergangenen Ausgabe abhängt, wird als sequentielle Schaltung bezeichnet
Diese Schaltungstypen haben keine Speichereinheit.	Diese Arten von Schaltungen haben eine Speichereinheit zum Speichern der letzten Ausgabe.
Es ist schneller.	Es ist langsamer.
Diese sind einfach zu gestalten.	Diese sind schwer zu entwerfen.
Beispiele für kombinatorische Schaltungen sind ein Halbaddierer, ein Volladdierer, ein Größenkomparator, ein Multiplexer, ein Demultiplexer usw.	Beispiele für sequentielle Schaltungen sind Flip-Flop, Register, Zähler, Uhren usw.

Computerschaltungen bestehen aus kombinatorischen Logikschaltungen und sequentiellen Logikschaltungen. Kombinationsschaltungen erzeugen Ausgänge sofort, wenn sich ihr Eingang ändert. Sequentielle Schaltungen erfordern Uhren, um ihre Zustandsänderungen zu steuern. Die grundlegende sequentielle Schaltungseinheit ist das Flip-Flop, und das Verhalten der SR-, JK- und D-Flip-Flops ist am wichtigsten zu wissen. Darüber hinaus alle Fragen zu dieser Schaltung oder Elektro- und Elektronikprojekte Bitte geben Sie Ihr Feedback, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage für Sie, welche Funktion hat eine sequentielle Logikschaltung?

Bildnachweis: