Kombinációs vs szekvenciális logika
A digitális elektronika a modern technológiai fejlesztések alapja. A digitális eszközöket a logikai logika elvei alapján hozzák létre. A logikai logikát a kimenetek természete alapján kombinációs logikára és szekvenciális logikára különítik el. Mindegyik logikatípus felhasználható a ma használt különböző digitális elemek megvalósítására.
Kombinációs logika
A kombinációs logikában a kimenet csak az aktuális bemenetek függvénye. A kimenet független az előző kimenetektől; ezért néha időfüggetlen logikának hívják.
A kombinációs logika logikai műveletek végrehajtására szolgál bináris bemeneti jeleken és bináris adatokon. A CPU aritmetikai és logikai egysége kombinációs műveleteket hajt végre az adatkarakterláncon. A félösszeadók, teljes összeadók, multiplexerek, demultiplexerek, dekóderek és kódolók szintén a kombinációs logika alapján épülnek fel.
Sekvenciális logika
A szekvenciális logika a logikai logika olyan formája, ahol a kimenet a jelenlegi bemenetek és a múltbeli kimenetek függvénye. A legtöbb esetben a kimeneti jel új bemenetként kerül vissza az áramkörbe. A szekvenciális logikát véges állapotú gépek tervezésére és építésére használják. A szekvenciális logika alapvető megvalósítása a flip-flop. A flip-flopokat úgy tervezték, hogy megtartsák a rendszer állapotát, ezért alapvető memóriaelemnek tekintendők.
A szekvenciális logika tovább oszlik szinkron logikára és aszinkron logikára. A szinkron logikában a logikai művelet ciklikusan megismétlődik egy rezgőjelen keresztül, amely az áramkör minden flip-flopjához jut. Ez a jel, amelyet gyakran óraimpulzusnak neveznek, egyetlen műveletre aktiválja a logikai áramkört.
A szinkronlogika fő előnye az egyszerűsége. A szinkronlogika fő hátránya a korlátozott órajel és az órajel követelménye minden flip-flophoz. Ennek eredményeként a szinkron áramkörök sebessége korlátozott, és energiapazarlás lép fel, amikor a jelet minden flip-flop elemhez elosztják.
Aszinkron logikában az összes flip-flop nem ugyanabban a ciklusban van órajelben. Inkább minden egyes flip-flop a fő órajelen vagy egy másik flip-flop kimenetén keresztül van órajelen. Ezért az aszinkron logikai áramkörök sebessége sokkal nagyobb, mint a szinkron áramköröké. Annak ellenére, hogy az aszinkron logika hatékony, nehéz megtervezni és megvalósítani, és problémákat vet fel, ha két jel átfedi egymást.
Mi a különbség a kombinációs és a szekvenciális logika között?
• A kombinációs logika csak az aktuális bemeneteket használja a kimenet meghatározására, míg a szekvenciális logika a jelenlegi bemeneteket és a korábbi kimeneteket egyaránt használja az aktuális bemenet meghatározásához.
• A kombinált logikát az alapvető logikai műveletek végrehajtására, míg a szekvenciális logikát a memóriaelemek létrehozására használják.
• A szekvenciális logika a kimenet visszacsatolását használja a bemenetekre, míg a kombinációs logika nem igényel visszacsatolást.
