Bevezetés a szekvenciális logikai áramkörök bemutatójába

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Egy szekvenciális logikai áramkörök a bináris áramkör egyik formája, amelynek kialakítása egy vagy több bemenetet és egy vagy több kimenetet alkalmaz, amelyek állapota kapcsolódik néhány meghatározott szabályhoz, amely a korábbi állapotoktól függ. A bemenetek és a kimenetek egyaránt elérhetik a két állapot egyikét: logikai 0 (alacsony) vagy logikai 1 (magas). Ezekben az áramkörökben a kimenetük nemcsak a bemeneti logikai állapotok kombinációjától függ, hanem a korábban létezett logikai állapotoktól is. Más szavakkal, kimenetük az áramkör bemeneteinél bekövetkező események SZekvenciájától függ. Ilyen áramkörök például az órák, papucsok, kétistállók, számlálók, memóriák és regiszterek. Az áramkörök műveletei az alapvető aláramkörök tartományától függenek.

Mi az a szekvenciális logikai áramkör?

Különböző Kombinációs logikai áramkörök megváltoztathatja az állapotot a bemeneteikre adott valós jelektől függően, ugyanakkor a szekvenciális logikai áramkörök tartalmazzák a bennük rejlő „memória” valamilyen formáját, mivel képesek figyelembe venni a korábbi bemeneti állapotukat, valamint a az egyének valóban jelen vannak, egyfajta „előtte” és „utána” hatás kapcsolódik a szekvenciális logikai áramkörökhöz. Nagyon egyszerű, bemenet nélküli szekvenciális áramkör hozható létre inverter segítségével visszacsatolási hurok kialakításához




szekvenciális logikai áramkör blokk diagram

Szekvenciális logikai áramkör blokkdiagram

A szekvenciális logikai áramkörök tervezési eljárása

  1. Ez az eljárás a következő lépéseket tartalmazza
  2. Először vezesse le az állapotdiagramot
  3. Vegyük állapottáblának vagy ekvivalencia-ábrázolásnak, például állapotdiagramnak.
  4. Az állapotok számát csökkentheti az állapotcsökkentési technika
  5. Ellenőrizze a szükséges papucsok számát
  6. Válassza ki a típusát papucs használt
  7. Levezetni gerjesztési egyenleteket
  8. A térkép vagy más egyszerűsítési módszer segítségével vezesse le a kimeneti és a flip-flop bemeneti függvényeket.
  9. Rajzoljon egy logikai diagramot vagy egy logikai függvények listáját, amelyekből logikai diagram nyerhető.

A szekvenciális logikai áramkörök típusai

Háromféle szekvenciális áramkör létezik:



  • Eseményvezérelt
  • Óra vezérelt
  • Pulzusvezérelt
A szekvenciális logikai áramkörök típusai

A szekvenciális logikai áramkörök típusai

Eseményvezérelt: - Aszinkron áramkörök, amelyek engedélyezéskor azonnal megváltoztathatják az állapotot. Aszinkron (alapvető módú) szekvenciális áramkör: A viselkedés a bemenő jel elrendezésétől függ, amely az idő folyamán folyamatosan változik, és a kimenet bármikor változhat (óra nélküli).

Óra vezérelt: Szinkron áramkörök, amelyek egy adott órajelhez vannak szinkronizálva. Szinkron (reteszes üzemmódú) szekvenciális áramkör: A viselkedés az áramkörök ismeretéből határozható meg, amelyek az órának nevezett időzítőjel használatával érik el a szinkronizálást.

Pulzusvezérelt: Ez a kettő keveréke, amely reagál a kiváltó impulzusokra.


Példák szekvenciális logikai áramkörökre

Órák

A legtöbb szekvenciális áramkör állapotváltozása a szabadon futó órajelek által meghatározott időpontokban történik. Ahogy a neve is mutatja, a szekvenciális logikai áramkörökhöz olyan eszközre van szükség, amellyel az eseményeket szekvenálni lehet.

Óra szekvenciális áramkör

Óra szekvenciális áramkör

Az állapotváltozásokat az órák vezérlik. Az „óra” egy speciális áramkör, amely pontos impulzusszélességgel és az egymást követő impulzusok közötti pontos intervallummal küld impulzusokat. Az egymást követő impulzusok közötti intervallumot órajel-ciklusnak nevezzük. Az óra sebességét általában Megahertzben vagy Gigahertzben mérik.

Papucs

A kombinációs áramkör alapvető építőköve rendelkezik logikai kapuk , miközben a szekvenciális áramkör alapvető építőköve egy flip-flop. A flip-flop jobban és nagyobb mértékben használja a műszakregisztert, a számlálókat és a memóriaeszközöket. Ez egy tárolóeszköz, amely képes egy bit adat tárolására. A flip flop két bemenettel és két kimenettel rendelkezik, amelyek Q és Q ’feliratúak. Ez normális és kiegészíti.

Papucs

Papucs

Bi-istállók

A legtöbb esetben az istállókat doboz vagy kör jelöli. A kétistállókban vagy azok körüli vonalak nemcsak istállóként jelzik őket, hanem jelzik működésüket is. A két istálló kétféle reteszes és flip flop típusú. A két istállónak két stabil állapota van, az egyik SET, a másik pedig RESET. E szakaszok bármelyikét korlátlanul megtarthatják, ami tárolási célokra hasznos lesz. A reteszek és a papucsok különböznek abban, ahogy egyik állapotról a másikra váltanak.

Bistabilis bemeneti és kimeneti hullámformák

Bi-stabil bemeneti és kimeneti hullámformák

Pultok

Egy számláló egy olyan regiszter, amely az előre meghatározott állapotok sorrendjében halad az óraimpulzusok alkalmazásával. Más szempontból a számláló valamiféle szekvenciális áramkör, amelynek állapotdiagramja egyetlen ciklus. Más szavakkal, a számlálók a véges állapotú gép sajátos esetei. A kimenet általában állapotérték.

Alapvető számláló áramkör

Alapvető számláló áramkör

Kétféle számláló létezik: Aszinkron számlálók (Ripple számlálók), a másik pedig a Szinkron számlálók. Az aszinkron számláló az órajel (CLK), amellyel egyszerűen az első FF-et kell órajelezni. Minden FF-et (az első FF kivételével) az előző FF időzít. A szinkron számláló az órajel (CLK), amely az összes FF számára funkcionális, ami azt jelenti, hogy az összes FF ugyanazt az órajelet osztja meg. Így a kimenet egyszerre változik.

Nyilvántartások

A regiszterek ütemezett szekvenciális áramkörök. A regiszter a papucsok gyűjteménye, minden egyes papucs képes egy kis információ tárolására. Az n bites regisztráció n flip-flopból áll, és n bit információ tárolására képes. A papucsok mellett a regiszter általában kombinációs logikát tartalmaz néhány egyszerű feladat végrehajtására. A papucsok bináris információkat tárolnak. Kapuk annak meghatározásához, hogy az információk hogyan kerülnek a nyilvántartásba. A számlálók egy speciális típusú nyilvántartás. A számláló előre meghatározott állapotsorozaton megy keresztül.

Regisztrálja az áramkört

Regisztrálja az áramkört

Emlékek

A memóriaelemek bármi lehet, ami létrehoz egy olyan múltbeli értéket, amely elérhető néhány jövőbeni eszköznél, amely bináris értéket képes meglátni. A memóriaelemek tipikusan papucsok. Az áramkör 'aktuális állapotának' tekintett memóriakimenet numerikus címke. Az állam megtestesíti az összes múltra vonatkozó információt, amely az aktuális kimenet meghatározásához szükséges.

A kombinációs és a szekvenciális logikai áramkörök közötti különbségek

Kombinációs áramkörök Szekvenciális áramkörök
Az az áramkör, amelynek kimenete bármikor csak a pillanatnyi bemenettől függ, csak kombinációs áramkör.Az áramkört, amelynek kimenete bármely pillanatban nemcsak a jelenlegi bemenettől, hanem a múlt kimenetétől is függ, szekvenciális áramkörnek nevezzük
Az ilyen típusú áramköröknek nincs memóriaegységük.Az ilyen típusú áramkörök rendelkeznek memóriaegységgel a múlt kimenetének tárolására.
Gyorsabb.Lassabb.
Ezeket könnyű megtervezni.Ezeket nehéz megtervezni.
A kombinációs áramkörök példái: félösszeadó, teljes összegző, nagyságrendű összehasonlító, multiplexer, demultiplexer stb.Példák a szekvenciális áramkörökre: flip-flop, regiszter, számláló, órák stb.

A számítógépes áramkörök kombinációs logikai áramkörökből és szekvenciális logikai áramkörökből állnak. A kombinációs áramkörök azonnal kimeneteket produkálnak, amikor bemenetük megváltozik. A szekvenciális áramköröknek órákra van szükségük állapotváltozásuk vezérléséhez. Az alapvető szekvenciális áramköri egység a flip-flop, és az SR, JK és D papucsok viselkedését a legfontosabb tudni. Továbbá, bármilyen kérdés, ami erre az áramkörre ill elektromos és elektronikai projektek , kérjük, adja meg visszajelzését az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi a funkciója egy szekvenciális logikai áramkörnek?

Fotók: