Introduksjon til sekvensielle logikkretser

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





En sekvensiell logikkretser er en form for den binære kretsen dens design benytter en eller flere innganger og en eller flere utganger, hvis tilstander er relatert til noen bestemte regler som avhenger av tidligere tilstander. Både inngangene og utgangene kan nå en av de to tilstandene: logikk 0 (lav) eller logikk 1 (høy). I disse kretsene avhenger deres produksjon, ikke bare av kombinasjonen av logiske tilstander ved inngangene, men dessuten av de logiske tilstandene som eksisterte tidligere. Med andre ord avhenger deres utgang av en SEKVENSJE av hendelsene som forekommer ved kretsinngangene. Eksempler på slike kretsløp inkluderer klokker, flip-flops, bi-staller, tellere, minner og registre. Handlingene til kretsene avhenger av rekkevidden til grunnleggende delkretser.

Hva er en sekvensiell logikkrets?

Ulike Kombinasjonslogiske kretser kan endre tilstand avhengig av de virkelige signalene som blir brukt på deres innganger, samtidig inkluderer sekvensielle logikkretser noen form for iboende 'minne' som er innebygd i dem, da de er i stand til å ta hensyn til deres forrige inngangstilstand så vel som enkeltpersoner virkelig er tilstede, en slags 'før' og 'etter' effekt er involvert i de sekvensielle logiske kretsene. En veldig enkel sekvensiell krets uten innganger kan opprettes ved hjelp av en inverter for å danne en tilbakemeldingssløyfe




sekvensiell Logic Circuit Block Diagram

Sekvensiell logikkretsblokkdiagram

Designprosedyre for sekvensielle logiske kretser

  1. Denne prosedyren innebærer følgende trinn
  2. Utled først tilstandsdiagrammet
  3. Ta som tilstandstabellen eller en ekvivalensrepresentasjon, for eksempel et tilstandsdiagram.
  4. Antall stater kan reduseres ved hjelp av tilstandsreduksjonsteknikken
  5. Bekreft antall flip-flops som trengs
  6. Velg type flip-flops å bli brukt
  7. Utled eksitasjonsligninger
  8. Bruk kartet eller en annen forenklingsmetode for å utlede utgangsfunksjonen og flip-flop-inngangsfunksjonene.
  9. Tegn et logisk diagram eller en liste over boolske funksjoner som et logisk diagram kan fås fra.

Typer av sekvensielle logiske kretser

Det er tre typer sekvensielle kretser:



  • Arrangementsdrevet
  • Clock Driven
  • Pulsdrevet
Typer av sekvensielle logiske kretser

Typer av sekvensielle logiske kretser

Arrangementsdrevet: - Asynkrone kretser som kan endre tilstanden umiddelbart når den er aktivert. Asynkron (grunnleggende modus) sekvensiell krets: Oppførselen er avhengig av arrangementet av inngangssignalet som endres kontinuerlig over tid, og utgangen kan være en endring når som helst (klokkeslett).

Clock Driven: Synkrone kretser som er synkronisert med et bestemt klokkesignal. Synkron sekvensiell krets (låsemodus): Oppførselen kan defineres ut fra kunnskapen om kretser som oppnår synkronisering ved hjelp av et tidssignal kalt klokken.

Pulsdrevet: Dette er en blanding av de to som reagerer på utløsende pulser.


Eksempler på sekvensielle logiske kretser

Klokker

Tilstandsendringer av de fleste sekvensielle kretser skjer til tider spesifisert av frikjørende kloksignaler. Som navnet antyder, krever sekvensielle logikkretser et middel som hendelser kan sekvenseres.

Clock Sequential Circuit

Clock Sequential Circuit

Tilstandsendringene styres av klokkene. En “klokke” er en spesiell krets som sender pulser med nøyaktig pulsbredde og et nøyaktig intervall mellom påfølgende pulser. Intervallet mellom påfølgende pulser kalles tidssyklusen. Klokkehastigheten måles normalt i Megahertz eller Gigahertz.

Flip-flops

Den grunnleggende byggesteinen i kombinasjonskretsen har logiske porter , mens den grunnleggende byggesteinen i en sekvensiell krets faktisk er en flip-flop. Flip-flop har bedre og større bruk i skiftregister, tellere og minneenheter. Det er en lagringsenhet som kan lagre en bit data. Flip flop har to innganger og to utganger merket som Q og Q ’. Det er normalt og utfyller.

Flip Flops

Flip Flops

Bi-staller

I de fleste tilfeller er bi-stallen angitt med en rute eller sirkel. Linjer i eller rundt bi-staller markerer dem ikke bare som bi-staller, men indikerer også hvordan de fungerer. Bi-stall er av to typer lås og flip flop. Bi-stallen har to stabile tilstander, den ene er SET og den andre er RESET. De kan beholde et av disse trinnene på ubestemt tid, noe som gjør dem nyttige for lagringsformål. Lås og flip-flops er forskjellige i måten de skifter fra en tilstand til en annen.

Bistabile inngangs- og utgangsbølgeformer

Bi-stabil inngangs- og utgangsbølgeformer

Teller

En teller er et register som går gjennom en forhåndsbestemt rekkefølge av tilstander ved påføring av klokkepulser. Fra et annet synspunkt er en teller en slags sekvensiell krets hvis tilstandsdiagram er en enkelt syklus. Med andre ord er tellere et spesielt tilfelle av en endelig statsmaskin. Utgangen er vanligvis en tilstandsverdi.

Grunnleggende motkrets

Grunnleggende motkrets

Det er to typer tellere: Asynkrone tellere (Ripple counter) og den andre er Synchronous counters. Den asynkrone telleren er kloksignalet (CLK), som ganske enkelt brukes til å klokke den første FF. Hver FF (unntatt den første FF) er klokket av den forrige FF. Den synkrone telleren er kloksignalet (CLK) som er funksjonelt for alle FF, noe som betyr at alle FF deler det samme kloksignalet. Dermed endres produksjonen samtidig.

Registrerer

Register er klokket sekvensielle kretser. Et register er en samling flip-flops hver flip-flop er i stand til å lagre en bit informasjon. Et n-bit-register består av n flip-flops og er i stand til å lagre n informasjonsbiter. Foruten flip-flops inneholder et register vanligvis en kombinasjonslogikk for å utføre noen enkle oppgaver. Flip-flops har binær informasjon. Portene for å bestemme hvordan informasjonen flyttes inn i registeret. Teller er en spesiell type register. En teller går gjennom en forhåndsbestemt rekkefølge av tilstander.

Registrer krets

Registrer krets

Minner

Minneelementer kan være alt som skaper en tidligere verdi tilgjengelig på noen fremtidige tidsenheter som kan se en binær verdi. Minneelementer er vanligvis flip-flops. Minneutgang som betraktes som en krets “nåværende tilstand” er en numerisk etikett. Staten legemliggjør all informasjon om fortiden som trengs for å definere gjeldende produksjon.

Forskjeller mellom kombinasjons- og sekvensiell logikkrets

Kombinasjonskretser Sekvensielle kretser
Kretsen hvis utgang, når som helst, bare avhenger av inngangen som er tilstede på det øyeblikket, er kjent som en kombinasjonskrets.Kretsen hvis utgang til enhver tid avhenger ikke bare av inngangen, men også av tidligere utgang, er kjent som sekvensiell krets
Disse kretsene har ingen minneenhet.Disse kretsene har en minneenhet for å lagre tidligere utdata.
Det er raskere.Det er tregere.
Disse er enkle å designe.Disse er vanskelige å designe.
Eksempler på kombinasjonskretser er en halv adder, full adder, magnitude komparator, multiplexer, demultiplexer, etc.Eksempler på sekvensielle kretser er flip-flop, register, counter, klokker, etc.

Datakretser består av kombinasjonslogikkretser og sekvensielle logikkretser. Kombinasjonskretser produserer utganger umiddelbart når inngangen deres endres. Sekvensielle kretser krever klokker for å kontrollere tilstandsendringene. Den grunnleggende sekvensielle kretsenheten er flip-flop og oppførselen til SR, JK og D flip-flops er det viktigste å vite. Videre, eventuelle spørsmål angående denne kretsen eller elektriske og elektroniske prosjekter , vennligst gi din tilbakemelding ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til en sekvensiell logikkrets?

Fotokreditter: