Unterschied zwischen kombinatorischer Logikschaltung und sequentieller Logikschaltung

Kombinatorische Logikschaltung gegen sequentielle Logikschaltung

Digitale Schaltungen sind Schaltungen, die diskrete Spannungspegel für ihren Betrieb verwenden, und die Boolesche Logik für die mathematische Interpretation dieser Vorgänge. Digitale Schaltungen verwenden abstrakte Schaltungselemente, die als Gates bezeichnet werden, und jedes Gatter ist eine Vorrichtung, deren Ausgabe allein von den Eingaben abhängig ist. Digitale Schaltungen werden verwendet, um die in analogen Schaltungen vorhandene Signalabschwächung zu überwinden. Basierend auf den Beziehungen zwischen den Eingängen und Ausgängen werden digitale Schaltungen in zwei Kategorien unterteilt. Kombinierte Logikschaltungen und sequentielle Logikschaltungen.

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Digitale Schaltungen, deren Ausgänge eine Funktion der aktuellen Eingänge sind, werden als Kombinationslogikschaltungen bezeichnet. Daher haben kombinatorische Logikschaltungen keine Fähigkeit, einen Zustand in ihnen zu speichern. In Computern werden Rechenoperationen an gespeicherten Daten durch kombinatorische Logikschaltungen ausgeführt. Halbaddierer, Volladdierer, Multiplexer (MUX), Demultiplexer (DeMUX), Codierer und Decodierer sind eine Implementierung von kombinatorischen Logikschaltungen auf der Basisebene. Die meisten Komponenten von Arithmetic and Logic Unit (ALU) bestehen auch aus kombinatorischen Logikschaltungen.

Kombinierte Logikschaltungen werden hauptsächlich unter Verwendung von Sum of Products (SOP) und Products of Sum (POS) -Regeln implementiert. Unabhängige Arbeitszustände der Schaltung werden mit Boolescher Algebra dargestellt. Dann vereinfacht und mit NOR, NAND und NOT Gates implementiert.

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Digitale Schaltungen, deren Ausgabe eine Funktion sowohl der aktuellen Eingänge als auch der vergangenen Eingänge (mit anderen Worten des gegenwärtigen Zustands der Schaltung) ist, sind als sequentielle Logikschaltungen bekannt. Sequentielle Schaltungen haben die Fähigkeit, den vorherigen Zustand des Systems basierend auf den aktuellen Eingaben und dem vorherigen Zustand beizubehalten; Daher wird gesagt, dass die sequentielle Logikschaltung einen Speicher hat und zum Speichern von Daten in einer digitalen Schaltung verwendet wird. Das einfachste Element in der sequentiellen Logik wird als Latch bezeichnet, wobei es den vorherigen Zustand beibehalten kann (Latcht den Speicher / Zustand). Latches werden auch als Flip-Flops (f-f) bezeichnet. In ihrer echten strukturellen Form handelt es sich um eine Kombinationsschaltung mit einem oder mehreren als Eingängen rückgekoppelten Ausgängen. JK, SR (Set-Reset), T (Toggle) und D sind häufig verwendete Flip-Flops.

Sequentielle Logikschaltungen werden in fast allen Arten von Speicherelementen und Zustandsautomaten verwendet. Finite State Machine ist ein digitales Schaltungsmodell, in dem mögliche Zustände angegeben werden, wenn das System endlich ist. Fast alle sequentiellen Logikschaltungen verwenden einen Takt und lösen den Betrieb der Flip-Flops aus. Wenn alle Flip-Flops in der Logikschaltung gleichzeitig getriggert werden, ist die Schaltung als synchrone sequentielle Schaltung bekannt, während die nicht gleichzeitig getriggerten Schaltungen als asynchrone Schaltungen bekannt sind.

In der Praxis basieren die meisten digitalen Geräte auf einer Mischung aus kombinatorischen und sequentiellen Logikschaltungen.