Verschil tussen gecombineerde en sequentiële logica

Combinationeel versus sequentiële logica

Digitale elektronica is de basis van moderne technologische ontwikkelingen. Digitale apparaten worden gemaakt volgens de principes van Booleaanse logica. Booleaanse logica, gebaseerd op de aard van de outputs, is gescheiden in combinatorische logica en sequentiële logica. Elk type logica kan worden gebruikt om verschillende digitale elementen te implementeren die tegenwoordig worden gebruikt.

Combinational Logic

In combinatorische logica is de uitvoer alleen een functie van de huidige ingangen. De uitvoer is onafhankelijk van de vorige uitgangen; daarom wordt het soms, genoemd tijd onafhankelijke logica.

Combinationele logica wordt gebruikt om Booleaanse bewerking uit te voeren op binaire invoersignalen en binaire gegevens. De rekenkundige en logica-eenheid van een CPU voert combinatiewerkzaamheden uit op de datastring. Halve adders, volledige adders, multiplexers, demultiplexers, decoders en encoders worden ook gebouwd op basis van de combinatorische logica.

Sequential Logic

Sequentiële logica is de vorm van Booleaanse logica waarbij de uitvoer een functie is van zowel huidige ingangen als eerdere uitgangen. In de meeste gevallen wordt het uitgangssignaal als een nieuwe ingang in het circuit teruggevoerd. Sequentiële logica wordt gebruikt voor het ontwerpen en bouwen van eindige toestandsmachines. De fundamentele implementatie van sequentiële logica zijn flip-flops. Slippers zijn ontworpen om de staat van het systeem te behouden, daarom beschouwd als een elementair geheugenelement.

Sequentiële logica is verder onderverdeeld in synchrone logica en asynchrone logica. In synchrone logica, de logische bewerking wordt cyclisch herhaald door een oscillerend signaal dat wordt toegevoerd aan elke flip-flop in de schakeling. Dit signaal, vaak de klokpuls genoemd, activeert het logische circuit voor een enkele bewerking.

Het grote voordeel van synchrone logica is de eenvoud. De belangrijkste nadelen van synchrone logica zijn de beperkte kloksnelheid die beschikbaar is en de eis van een kloksignaal voor elke flip-flop. Dientengevolge zijn de snelheden van de synchrone circuits beperkt en treedt energieverlies op wanneer het signaal wordt verdeeld naar elk flip-flop-element.

In asynchrone logica, alle flip-flops worden niet in dezelfde cyclus geklokt. In plaats daarvan wordt elke individuele flip-flop geklokt door het hoofdkloksignaal of door een uitvoer van een andere flip-flop. Daarom zijn de snelheden van de asynchrone logische circuits veel hoger dan die van de synchrone circuits. Hoewel asynchrone logica efficiënt is, zijn ze moeilijk te ontwerpen en te implementeren en stellen ze problemen voor als twee signalen elkaar overlappen.

Wat is het verschil tussen Combinationele en Sequentiële Logica?

• Combinationele logica gebruikt alleen de huidige inputs om de output te bepalen, terwijl de sequentiële logica zowel de huidige inputs als vorige outputs gebruikt om de huidige input te bepalen.

• Combinationele logica wordt gebruikt om elementaire Booleaanse bewerkingen te implementeren, terwijl sequentiële logica wordt gebruikt om geheugenelementen te creëren.

• Sequentiële logica gebruikt de terugkoppelingen van de uitgang naar ingangen, terwijl combinatorische logica geen terugkoppeling vereist.