Συνδυαστικό λογικό κύκλωμα vs διαδοχικό λογικό κύκλωμα
Ψηφιακά κυκλώματα είναι τα κυκλώματα που χρησιμοποιούν διακριτά επίπεδα τάσης για τη λειτουργία τους και τη λογική Boole για τη μαθηματική ερμηνεία αυτών των πράξεων. Τα ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούν αφηρημένα στοιχεία κυκλώματος που ονομάζονται πύλες και κάθε πύλη είναι μια συσκευή της οποίας η έξοδος είναι συνάρτηση μόνο των εισόδων. Τα ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούνται για να ξεπεραστεί η εξασθένηση του σήματος, η παραμόρφωση του θορύβου που υπάρχει στα αναλογικά κυκλώματα. Με βάση τις σχέσεις μεταξύ των εισόδων και των εξόδων, τα ψηφιακά κυκλώματα χωρίζονται σε δύο κατηγορίες. Συνδυαστικά Λογικά Κυκλώματα και Διαδοχικά Λογικά Κυκλώματα.
Περισσότερα σχετικά με τα κυκλώματα συνδυαστικής λογικής
Ψηφιακά κυκλώματα των οποίων οι έξοδοι είναι συνάρτηση των παρόντων εισόδων είναι γνωστά ως κυκλώματα συνδυαστικής λογικής. Επομένως, τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα δεν έχουν την ικανότητα να αποθηκεύουν μια κατάσταση μέσα τους. Στους υπολογιστές, οι αριθμητικές πράξεις σε αποθηκευμένα δεδομένα εκτελούνται από συνδυαστικά λογικά κυκλώματα. Οι μισοί αθροιστές, οι πλήρεις αθροιστές, οι πολυπλέκτης (MUX), οι αποπολυπλέκτες (DeMUX), οι κωδικοποιητές και οι αποκωδικοποιητές αποτελούν υλοποίηση στοιχειώδους επιπέδου κυκλωμάτων συνδυαστικής λογικής. Τα περισσότερα στοιχεία της Αριθμητικής και Λογικής Μονάδας (ALU) αποτελούνται επίσης από συνδυαστικά λογικά κυκλώματα.
Τα κυκλώματα συνδυαστικής λογικής υλοποιούνται κυρίως χρησιμοποιώντας κανόνες Sum of Products (SOP) και Products of Sum (POS). Οι ανεξάρτητες καταστάσεις λειτουργίας του κυκλώματος αναπαρίστανται με άλγεβρα Boole. Στη συνέχεια απλοποιήθηκε και υλοποιήθηκε με NOR, NAND και NOT Gates.
Περισσότερα σχετικά με τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα
Ψηφιακά κυκλώματα των οποίων η έξοδος είναι συνάρτηση τόσο των παρόντων εισόδων όσο και των προηγούμενων εισόδων (με άλλα λόγια, η παρούσα κατάσταση του κυκλώματος) είναι γνωστά ως κυκλώματα διαδοχικής λογικής. Τα διαδοχικά κυκλώματα έχουν την ικανότητα να διατηρούν την προηγούμενη κατάσταση του συστήματος με βάση τις παρούσες εισόδους και την προηγούμενη κατάσταση. Επομένως, το διαδοχικό λογικό κύκλωμα λέγεται ότι έχει μνήμη και χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων σε ένα ψηφιακό κύκλωμα. Το απλούστερο στοιχείο στη διαδοχική λογική είναι γνωστό ως μάνδαλο, όπου μπορεί να διατηρήσει την προηγούμενη κατάσταση (κλείνει τη μνήμη / κατάσταση). Τα μάνδαλα είναι επίσης γνωστά ως flip-flops (f-f's) και, σε πραγματική δομική μορφή, είναι ένα συνδυαστικό κύκλωμα με μία ή περισσότερες εξόδους που ανατροφοδοτούνται ως είσοδοι. Τα JK, SR (Set-Reset), T (Toggle) και D είναι συνήθως χρησιμοποιούμενες σαγιονάρες.
Τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται σχεδόν σε κάθε τύπο στοιχείων μνήμης και σε μηχανές πεπερασμένης κατάστασης. Η μηχανή πεπερασμένης κατάστασης είναι ένα μοντέλο ψηφιακού κυκλώματος στο οποίο πιθανές καταστάσεις δηλώνει εάν το σύστημα είναι πεπερασμένο. Σχεδόν όλα τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα χρησιμοποιούν ένα ρολόι και ενεργοποιεί τη λειτουργία των flip flops. Όταν όλα τα flip-flop στο λογικό κύκλωμα ενεργοποιούνται ταυτόχρονα, το κύκλωμα είναι γνωστό ως σύγχρονο διαδοχικό κύκλωμα, ενώ τα κυκλώματα που δεν ενεργοποιούνται ταυτόχρονα είναι γνωστά ως ασύγχρονα κυκλώματα.
Στην πράξη, οι περισσότερες ψηφιακές συσκευές βασίζονται σε ένα μείγμα συνδυαστικών και διαδοχικών λογικών κυκλωμάτων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Συνδυαστικών και Διαδοχικών Λογικών Κυκλωμάτων;
• Τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα έχουν την έξοδο τους με βάση τις εισόδους και τις παρούσες καταστάσεις του συστήματος, ενώ η έξοδος του συνδυαστικού λογικού κυκλώματος βασίζεται μόνο στις παρούσες εισόδους.
• Τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα έχουν μνήμη, ενώ τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα δεν έχουν τη δυνατότητα να διατηρούν δεδομένα (κατάσταση)
• Τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται κυρίως για αριθμητικές και Boolean πράξεις, ενώ τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση δεδομένων.
• Τα συνδυαστικά λογικά κυκλώματα κατασκευάζονται με λογικές πύλες ως στοιχειώδη συσκευή ενώ, στις περισσότερες περιπτώσεις, τα διαδοχικά λογικά κυκλώματα έχουν (f-f's) ως στοιχειώδη δομική μονάδα.
• Τα περισσότερα διαδοχικά κυκλώματα είναι χρονισμένα (ενεργοποιούνται για λειτουργία με ηλεκτρονικούς παλμούς), ενώ η συνδυαστική λογική δεν έχει ρολόγια.
