Kombinācija pret secīgu loģiku
Digitālā elektronika ir mūsdienu tehnoloģiju sasniegumu pamatā. Digitālās ierīces tiek veidotas, izmantojot Būla loģikas principus. Būla loģika, kuras pamatā ir izeju raksturs, ir sadalīta kombinētajā loģikā un secīgajā loģikā. Katru loģikas veidu var izmantot dažādu mūsdienās izmantoto digitālo elementu ieviešanai.
Kombinācijas loģika
Kombinētajā loģikā izvade ir tikai pašreizējo ieeju funkcija. Izvade nav atkarīga no iepriekšējiem izvadiem; tāpēc to dažreiz sauc par laika neatkarīgu loģiku.
Kombinētā loģika tiek izmantota, lai veiktu Būla operāciju binārajiem ievades signāliem un binārajiem datiem. CPU aritmētiskā un loģiskā vienība veic kombinētas darbības ar datu virkni. Pussummētāji, pilnie summētāji, multipleksori, demultiplekseri, dekoderi un kodētāji arī ir veidoti, pamatojoties uz kombinēto loģiku.
Secīgā loģika
Secīgā loģika ir Būla loģikas forma, kurā izvade ir gan pašreizējās ieejas, gan pagātnes izvades funkcija. Vairumā gadījumu izejas signāls tiek ievadīts atpakaļ ķēdē kā jauna ievade. Secīgā loģika tiek izmantota, lai projektētu un izveidotu galīgo stāvokļu mašīnas. Secīgās loģikas galvenā īstenošana ir flip-flops. Flip-flops ir paredzēti, lai saglabātu sistēmas stāvokli, tāpēc tos uzskata par pamata atmiņas elementu.
Secīgā loģika tiek iedalīta sinhronajā loģikā un asinhronajā loģikā. Sinhronajā loģikā loģiskā darbība tiek cikliski atkārtota, izmantojot oscilējošu signālu, kas tiek piegādāts katram ķēdes flip-flop. Šis signāls, ko bieži sauc par pulksteņa impulsu, aktivizē loģisko shēmu vienai darbībai.
Sinhronās loģikas galvenā priekšrocība ir tās vienkāršība. Sinhronās loģikas galvenie trūkumi ir pieejamais ierobežotais pulksteņa ātrums un prasība pēc pulksteņa signāla katram flip-flop. Rezultātā sinhrono ķēžu ātrums ir ierobežots, un, sadalot signālu katram flip-flop elementam, rodas enerģijas zudumi.
Asinhronajā loģikā visas flip-flops netiek iestatītas vienā ciklā. Drīzāk katrs atsevišķs flip-flop tiek pulksteņrādīts caur galveno pulksteņa signālu vai ar cita flip-flop izvadi. Tāpēc asinhrono loģisko ķēžu ātrums ir daudz lielāks nekā sinhrono ķēžu ātrums. Lai gan asinhronā loģika ir efektīva, tās ir grūti izstrādāt un ieviest, un tās 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 gan pašreizējās ievades, gan iepriekšējās izejas, lai noteiktu pašreizējo ievadi.
• Kombinētā loģika tiek izmantota Būla pamatoperāciju ieviešanai, savukārt secīgā loģika tiek izmantota, lai izveidotu atmiņas elementus.
• Secīgā loģika izmanto atgriezenisko saiti no izejas uz ieejām, savukārt kombinētajai loģikai atsauksmes nav nepieciešamas.
