Різниця між комбінаційною та послідовною логікою

Комбінаційна проти послідовної логіки

Цифрова електроніка є основою сучасних технологічних досягнень. Цифрові пристрої створюються за принципами булевої логіки. Булева логіка, виходячи з характеру виходів, поділяється на комбінаційну логіку та послідовну логіку. Кожен тип логіки може використовуватися для реалізації різних цифрових елементів, що використовуються сьогодні.

Комбінаційна логіка

У комбінаційній логіці вихід є функцією лише від теперішніх входів. Вихід не залежить від попередніх результатів; тому його іноді називають часова незалежна логіка.

Комбінаційна логіка використовується для здійснення булевої операції над бінарними вхідними сигналами та бінарними даними. Арифметично-логічний блок процесора виконує комбінаційні операції над рядком даних. Половина суматорів, повних суматорів, мультиплексорів, демультиплексорів, декодерів та кодерів також побудовані на основі комбінаційної логіки.

Послідовна логіка

Послідовна логіка - це форма булевої логіки, де вихід є функцією як теперішніх входів, так і минулих результатів. У більшості випадків вихідний сигнал подається назад в ланцюг як новий вхід. Послідовна логіка використовується для проектування та побудови машин з кінцевим станом. Фундаментальною реалізацією послідовної логіки є шльопанці. В'єтнамки призначені для збереження стану системи, тому розглядаються як основний елемент пам'яті.

Послідовна логіка далі поділяється на синхронну та асинхронну логіку. В синхронна логіка, логічна операція циклічно повторюється через коливальний сигнал, що подається до кожного обертового флопу в ланцюзі. Цей сигнал, який часто називають тактовим імпульсом, активує логічну схему для однієї операції.

Основна перевага синхронної логіки - її простота. Основними недоліками синхронної логіки є обмежена доступна тактова частота та вимога тактового сигналу для кожного тригера. Як результат, швидкості синхронних ланцюгів обмежені, і витрачається енергія при розподілі сигналу на кожен елемент обертання.

В асинхронна логіка, всі шльопанці не тактовані за один і той же цикл. Швидше за все, кожен окремий триггер спрацьовує через головний тактовий сигнал або на виході іншого фліп-флопа. Тому швидкості асинхронних логічних схем значно вищі, ніж синхронні. Незважаючи на те, що асинхронна логіка є ефективною, їх складно спроектувати та реалізувати та створювати проблеми, якщо два сигнали перетинаються.

Яка різниця між комбінаційною та послідовною логікою?

• Комбінаційна логіка використовує лише теперішні входи для визначення виходу, тоді як послідовна логіка використовує як теперішні входи, так і попередні виходи для визначення поточного входу.

• Комбінаційна логіка використовується для реалізації основних булевих операцій, тоді як послідовна логіка використовується для створення елементів пам'яті.

• Послідовна логіка використовує зворотний зв'язок від виходу до входів, тоді як комбінаційна логіка не вимагає зворотних зв'язків.