Kombination vs sekventiel logik
Digital elektronik er grundlaget for moderne teknologiske fremskridt. Digitale enheder er skabt ved hjælp af principperne for boolsk logik. Boolsk logik, baseret på arten af output, er adskilt i kombinationslogik og sekventiel logik. Hver type logik kan bruges til at implementere forskellige digitale elementer, der bruges i dag.
Kombinationel logik
I kombinationslogik er output kun en funktion af de aktuelle inputs. Udgangen er uafhængig af de tidligere udgange; derfor kaldes det nogle gange tidsuafhængig logik.
Kombinationel logik bruges til at udføre boolesk operation på binære inputsignaler og binære data. Den aritmetiske og logiske enhed af en CPU udfører kombinationsoperationer på datastrengen. Halvaddere, fuldaddere, multipleksere, demultipleksere, dekodere og indkodere er også bygget baseret på kombinationslogikken.
sekventiel logik
Sekventiel logik er formen af boolsk logik, hvor output er en funktion af både nuværende input og tidligere output. I de fleste tilfælde føres udgangssignalet tilbage til kredsløbet som et nyt input. Sekventiel logik bruges til at designe og bygge finite state maskiner. Den grundlæggende implementering af sekventiel logik er flip-flops. Flip-flops er designet til at bevare systemets tilstand og betragtes derfor som et grundlæggende hukommelseselement.
Sekventiel logik er yderligere opdelt i synkron logik og asynkron logik. I synkron logik gentages den logiske operation cyklisk gennem et oscillerende signal, der leveres til hver flip-flop i kredsløbet. Dette signal, ofte kaldet clock-impulsen, aktiverer det logiske kredsløb for en enkelt operation.
Den største fordel ved synkron logik er dens enkelhed. De største ulemper ved synkron logik er den begrænsede klokkehastighed, der er tilgængelig, og kravet om et clocksignal for hver flip-flop. Som et resultat er hastighederne af de synkrone kredsløb begrænset, og der opstår energispild, når signalet distribueres til hvert flip-flop-element.
I asynkron logik bliver alle flip-flops ikke clocket i samme cyklus. Hver enkelt flip-flop clockes snarere gennem hovedclock-signalet eller af et output fra en anden flip-flop. Derfor er hastighederne for de asynkrone logiske kredsløb meget højere end de synkrone kredsløb. Selvom asynkron logik er effektiv, er de svære at designe og implementere og giver problemer, hvis to signaler overlapper hinanden.
Hvad er forskellen mellem kombineret og sekventiel logik?
• Kombinationel logik bruger kun de nuværende input til at bestemme output, mens sekventiel logik bruger både nuværende input såvel som tidligere output til at bestemme det aktuelle input.
• Kombinationel logik bruges til at implementere grundlæggende booleske operationer, mens sekventiel logik bruges til at skabe hukommelseselementer.
• Sekventiel logik bruger feedbacks fra output til input, mens kombinationslogik ikke kræver feedbacks.
