Kombinaatiologiikkapiiri vs. sekvenssilogiikkapiiri
Digital Circuits ovat piirejä, jotka käyttävät erillisiä jännitetasoja toimintaansa ja Boolen logiikkaa näiden toimintojen matemaattiseen tulkintaan. Digitaalisissa piireissä käytetään abstrakteja piirielementtejä, joita kutsutaan porteiksi, ja jokainen portti on laite, jonka lähtö on pelkästään tulojen funktio. Digitaalisia piirejä käytetään poistamaan analogipiireissä esiintyvä signaalin vaimennus, kohinan vääristymä. Digitaaliset piirit jaetaan kahteen luokkaan tulojen ja lähtöjen välisten suhteiden perusteella; Yhdistelmälogiikkapiirit ja peräkkäiset logiikkapiirit.
Lisätietoja yhdistelmälogiikkapiireistä
Digitaalipiirejä, joiden lähdöt ovat nykyisten tulojen funktio, kutsutaan yhdistelmälogiikkapiireiksi. Siksi yhdistelmälogiikkapiireillä ei ole kykyä tallentaa tilaa sisäänsä. Tietokoneissa tallennetun datan aritmeettiset operaatiot suoritetaan yhdistelmälogiikkapiireillä. Puolisummaimet, täyssummaimet, multiplekserit (MUX), demultiplekserit (DeMUX), kooderit ja dekooderit ovat yhdistelmälogiikkapiirien alkeistason toteutusta. Useimmat ALU:n (Aritmetic and Logic Unit) komponentit koostuvat myös yhdistelmälogiikkapiireistä.
Yhdistelmälogiikkapiirit toteutetaan pääasiassa käyttämällä Sum of Products (SOP) ja Products of Sum (POS) sääntöjä. Piirin itsenäiset toimintatilat esitetään Boolen algebralla. Sen jälkeen yksinkertaistettu ja toteutettu NOR-, NAND- ja NOT Gatesilla.
Lisätietoja sekvenssilogiikkapiireistä
Digitaalisia piirejä, joiden lähtö on sekä nykyisten että menneiden tulojen (eli piirin nykytilan) funktio, tunnetaan peräkkäisinä logiikkapiireinä. Sekvenssipiireillä on kyky säilyttää järjestelmän edellinen tila nykyisten tulojen ja edellisen tilan perusteella; siksi sekvenssilogiikkapiirillä sanotaan olevan muistia ja sitä käytetään tietojen tallentamiseen digitaaliseen piiriin. Sekvenssilogiikan yksinkertaisin elementti tunnetaan salpana, jossa se voi säilyttää edellisen tilan (lukitsee muistin/tilan). Salvat tunnetaan myös flip-flopeina (f-f) ja todellisessa rakenteellisessa muodossa se on yhdistelmäpiiri, jossa yksi tai useampi ulostulo syötetään takaisin tuloina. JK, SR (Set-Reset), T (Toggle) ja D ovat yleisesti käytettyjä varvastossuja.
Sekventiaalisia logiikkapiirejä käytetään lähes kaikissa muistielementeissä ja äärellistiloisissa koneissa. Finite State Machine on digitaalinen piirimalli, jossa mahdolliset tilat, jos järjestelmä on äärellinen. Lähes kaikki peräkkäiset logiikkapiirit käyttävät kelloa, ja se laukaisee kiikkujen toiminnan. Kun kaikki logiikkapiirin kiikut laukeavat samanaikaisesti, piiri tunnetaan synkronisena peräkkäisenä piirinä, kun taas piirit, jotka eivät laukea samanaikaisesti, tunnetaan asynkronisina piireinä.
Käytännössä useimmat digitaaliset laitteet perustuvat yhdistelmä- ja peräkkäisten logiikkapiirien sekoitukseen.
Mitä eroa on yhdistelmälogiikkapiireillä ja peräkkäisillä logiikkapiireillä?
• Sekvenssilogiikkapiirien lähtö perustuu tuloihin ja järjestelmän nykyiseen tilaan, kun taas yhdistelmälogiikkapiirin lähtö perustuu vain nykyisiin tuloihin.
• Sekvenssilogiikkapiireissä on muisti, kun taas yhdistelmälogiikkapiireillä ei ole kykyä säilyttää dataa (tilaa)
• Yhdistelmälogiikkapiirejä käytetään pääasiassa aritmeettisiin ja Boolen operaatioihin, kun taas peräkkäisiä logiikkapiirejä käytetään tietojen tallentamiseen.
• Yhdistelmälogiikkapiirit on rakennettu logiikkaporteilla peruslaitteena, kun taas useimmissa tapauksissa peräkkäisissä logiikkapiireissä (f-f's) on perusrakennusyksikkö.
• Useimmat peräkkäisistä piireistä ovat kellotettuja (laukaisevat elektronisten pulssien käyttöön), kun taas yhdistelmälogiikassa ei ole kelloja.
