Kombinacijska vs sekvencijalna logika
Digitalna elektronika temelj je modernog tehnološkog napretka. Digitalni uređaji izrađuju se prema načelima Booleove logike. Booleova logika, na temelju prirode izlaza, podijeljena je na kombinacijsku logiku i sekvencijalnu logiku. Svaki tip logike može se koristiti za implementaciju različitih digitalnih elemenata koji se danas koriste.
Kombinacijska logika
U kombinacijskoj logici, izlaz je funkcija samo sadašnjih ulaza. Izlaz je neovisan o prethodnim izlazima; stoga se ponekad naziva vremenski neovisna logika.
Kombinacijska logika koristi se za izvođenje Booleove operacije na binarnim ulaznim signalima i binarnim podacima. Aritmetička i logička jedinica CPU-a izvodi kombinacijske operacije na podatkovnom nizu. Polu zbrajala, potpuna zbrajala, multiplekseri, demultiplekseri, dekoderi i koderi također su izgrađeni na temelju kombinacijske logike.
Sekvencijalna logika
Sekvencijalna logika je oblik Booleove logike gdje je izlaz funkcija i sadašnjih ulaza i prošlih izlaza. U većini slučajeva, izlazni signal se vraća u krug kao novi ulaz. Sekvencijalna logika koristi se za projektiranje i izgradnju konačnih automata. Temeljna implementacija sekvencijalne logike su flip-flops. Japanke su dizajnirane da zadrže stanje sustava, stoga se smatraju osnovnim memorijskim elementom.
Sekvencijalna logika dalje se dijeli na sinkronu logiku i asinkronu logiku. U sinkronoj logici, logička operacija se ponavlja ciklički kroz oscilirajući signal koji se dovodi do svakog flip-flopa u krugu. Ovaj signal, koji se često naziva taktni impuls, aktivira logički krug za jednu operaciju.
Glavna prednost sinkrone logike je njezina jednostavnost. Glavni nedostaci sinkrone logike su ograničena dostupna brzina takta i zahtjev za signalom takta za svaki flip-flop. Kao rezultat toga, brzine sinkronih krugova su ograničene i dolazi do gubitka energije prilikom distribucije signala na svaki flip-flop element.
U asinkronoj logici, svi bistabili nemaju isti takt. Umjesto toga, svaki pojedinačni flip-flop taktira se kroz glavni signal takta ili izlazom drugog flip-flopa. Stoga su brzine asinkronih logičkih sklopova puno veće od brzina sinkronih sklopova. Iako je asinkrona logika učinkovita, teško ju je dizajnirati i implementirati te stvara probleme ako se dva signala preklapaju.
Koja je razlika između kombinacijske i sekvencijalne logike?
• Kombinacijska logika koristi samo sadašnje ulaze za određivanje izlaza, dok sekvencijalna logika koristi i sadašnje ulaze kao i prethodne izlaze za određivanje trenutnog ulaza.
• Kombinacijska logika koristi se za implementaciju osnovnih Booleovih operacija dok se sekvencijalna logika koristi za stvaranje memorijskih elemenata.
• Sekvencijalna logika koristi povratne informacije od izlaza do ulaza dok kombinacijska logika ne zahtijeva povratne informacije.
