Kombinētā vs secīgā loģika
Digitālā elektronika ir mūsdienu tehnoloģisko sasniegumu pamats. Digitālās ierīces tiek veidotas, izmantojot Būla loģikas principus. Būla loģika, pamatojoties uz izvadu raksturu, tiek sadalīta kombinētajā un secīgajā loģikā. Katru loģikas veidu var izmantot, lai ieviestu dažādus mūsdienās izmantotos digitālos elementus.
Kombinētā loģika
Kombinētajā loģikā izeja ir tikai pašreizējo ieeju funkcija. Izeja ir neatkarīga no iepriekšējām izejām; tāpēc to dažreiz sauc laika neatkarīga loģika.
Kombinēto loģiku izmanto, lai veiktu Būla operāciju ar binārajiem ieejas signāliem un binārajiem datiem. CPU aritmētiskā un loģiskā vienība veic datu virknes kombinētās operācijas. Uz kombinētās loģikas pamata tiek veidoti arī pusuzdevumi, pilnie papildinātāji, multipleksori, demultiplekseri, dekodētāji un kodētāji..
Secīgā loģika
Secīgā loģika ir Būla loģikas forma, kurā izvade ir gan pašreizējo, gan iepriekšējo izeju funkcija. Vairumā gadījumu izejas signāls tiek ievadīts atpakaļ ķēdē kā jauna ieeja. Secīgu loģiku izmanto ierobežotu stāvokļu mašīnu projektēšanai un izveidošanai. Secīgas loģikas pamata ieviešana ir flip-flops. Flip-flops ir izveidoti tā, lai saglabātu sistēmas stāvokli, tāpēc tiek uzskatīti par pamata atmiņas elementu.
Secīgā loģika tiek tālāk sadalīta sinhronā loģikā un asinhronā loģikā. Iekšā sinhronā loģika, loģisko darbību cikliski atkārto caur svārstīgu signālu, kas tiek piegādāts katram ķēdes flip-flop. Šis signāls, ko bieži sauc par pulksteņa impulsu, aktivizē loģikas ķēdi vienai operācijai.
Sinhronās loģikas galvenā priekšrocība ir tās vienkāršība. Galvenie sinhronās loģikas trūkumi ir ierobežotais pieejamais pulksteņa ātrums un prasība pēc pulksteņa signāla katram flip-flop. Tā rezultātā sinhrono ķēžu ātrumi ir ierobežoti, un, sadalot signālu katram flip-flop elementam, rodas enerģijas izšķērdēšana.
Iekšā asinhrona loģika, visi atloki netiek pulksteņoti tajā pašā ciklā. Drīzāk katrs atsevišķs flip-flops tiek kontrolēts caur galvenā pulksteņa signālu vai ar cita flip-flop izvadi. Tāpēc asinhronās loģiskās shēmas ātrumi ir daudz lielāki nekā sinhronās shēmas. Kaut arī asinhronā loģika ir efektīva, tos ir grūti projektēt un ieviest, un tie rada problēmas, ja divi signāli pārklājas.
Kāda ir atšķirība starp kombinēto un secīgo loģiku?
• Kombinētā loģika izmanto tikai pašreizējās ieejas, lai noteiktu izvadi, savukārt secīgā loģika izmanto abas esošās ieejas, kā arī iepriekšējās izvades, lai noteiktu pašreizējo ieeju.
• Kombinētā loģika tiek izmantota, lai īstenotu Būla pamatdarbības, savukārt secīgā loģika tiek izmantota, lai izveidotu atmiņas elementus.
• Secīgā loģika izmanto atgriezenisko saiti no izvades uz ieejām, savukārt kombinētā loģika neprasa atgriezenisko saiti.