Introducció a Tutorial de circuits lògics seqüencials

Introducció a Tutorial de circuits lògics seqüencials

Una seqüencial circuits lògics és una forma del circuit binari que el seu disseny empra una o més entrades i una o més sortides, els estats dels quals estan relacionats amb algunes regles definides que depenen d'estats anteriors. Tant les entrades com les sortides poden assolir qualsevol dels dos estats: lògica 0 (baixa) o lògica 1 (alta). En aquests circuits, la seva sortida depèn, no només de la combinació dels estats lògics a les seves entrades, sinó, a més, dels estats lògics que existien anteriorment. En altres paraules, la seva sortida depèn d'una SEQUÈNCIA dels esdeveniments que es produeixen a les entrades del circuit. Alguns exemples d’aquest tipus de circuits inclouen rellotges, xancles, biestables, comptadors, memòries i registres. Les accions dels circuits depenen de la gamma de subcircuits bàsics.



Què és un circuit lògic seqüencial?

Dissimil Circuits lògics combinacionals pot canviar d’estat en funció dels senyals reals que s’apliquin a les seves entrades, al mateix temps, els circuits lògics seqüencials inclouen alguna forma de “memòria” inherent que són capaços de tenir en compte el seu estat d’entrada anterior, així com el els individus realment presents, tenen una mena d’efecte “abans” i “després” amb els circuits lògics seqüencials. Es pot crear un circuit seqüencial molt senzill sense entrades mitjançant un inversor per formar un bucle de retroalimentació


Diagrama de blocs de circuits lògics seqüencials

Diagrama de blocs de circuits lògics seqüencials





Procediment de disseny de circuits lògics seqüencials

  1. Aquest procediment implica els passos següents
  2. En primer lloc, es deriva el diagrama d'estats
  3. Pren com a taula d'estats o representació d'equivalència, com ara un diagrama d'estats.
  4. La tècnica de reducció d’estats pot reduir el nombre d’estats
  5. Verifiqueu el nombre de xancles necessaris
  6. Trieu el tipus de xancletes per ser utilitzat
  7. Deriveu equacions d’excitació
  8. Utilitzant el mapa o algun altre mètode de simplificació, obteniu la funció de sortida i les funcions d’entrada de xancletes.
  9. Dibuixeu un diagrama lògic o una llista de funcions booleanes a partir de les quals es pugui obtenir un diagrama lògic.

Tipus de circuits lògics seqüencials

Hi ha tres tipus de circuits seqüencials:

  • Conduït per esdeveniments
  • Rellotge impulsat
  • Impulsat per impulsos
Tipus de circuits lògics seqüencials

Tipus de circuits lògics seqüencials



Conduït per esdeveniments: - Circuits asíncrons que poden canviar l’estat immediatament quan s’activen. Circuit seqüencial asíncron (mode fonamental): el comportament depèn de la disposició del senyal d’entrada que canvia contínuament al llarg del temps i la sortida pot ser un canvi en qualsevol moment (sense rellotge).

Rellotge: Circuits síncrons que se sincronitzen amb un senyal de rellotge específic. Circuit seqüencial síncron (mode de tancament): el comportament es pot definir a partir del coneixement de circuits que aconsegueixen la sincronització mitjançant un senyal de temps anomenat rellotge.

Impulsat per impulsos: Es tracta d’una barreja dels dos que respon als impulsos desencadenants.


Exemples de circuits lògics seqüencials

Rellotges

Els canvis d'estat de la majoria de circuits seqüencials es produeixen en els moments especificats per senyals de rellotge de funcionament lliure. Com el seu nom indica, els circuits lògics seqüencials requereixen un mitjà pel qual els esdeveniments es poden seqüenciar.

Circuit seqüencial de rellotge

Circuit seqüencial de rellotge

Els canvis d'estat estan controlats pels rellotges. Un 'rellotge' és un circuit especial que envia impulsos amb una amplada de pols precisa i un interval precís entre els impulsos consecutius. L'interval entre polsos consecutius s'anomena temps de cicle de rellotge. La velocitat del rellotge es mesura normalment en Megahertz o Gigahertz.

Xancletes

El bloc bàsic del circuit combinacional té portes lògiques , mentre que de fet el bloc bàsic d'un circuit seqüencial és un xanclet. El xanclet té un ús millor i millor en registres de desplaçament, comptadors i dispositius de memòria. És un dispositiu d’emmagatzematge capaç d’emmagatzemar un bit de dades. El xanclet té dues entrades i dues sortides etiquetades com a Q i Q ’. És normal i complementa.

Xancletes

Xancletes

Biestables

En la majoria dels casos, les biestables estan indicades per una caixa o un cercle. Les línies dins o al voltant de les estables no només les marquen com a estables sinó que també indiquen el seu funcionament. Les biestables són de dos tipus pestell i xanclet. Les biestables tenen dos estats estables un és SET i l’altre RESET. Poden conservar qualsevol d’aquestes fases de manera indefinida, cosa que les fa útils per a l’emmagatzematge. Els pestells i les xancletes són diferents en la forma en què canvien d’un estat a un altre.

Formes d

Formes d'ona d'entrada i sortida biestables

Comptadors

Un taulell és un registre que recorre una seqüència d'estats predeterminada després de l'aplicació de polsos de rellotge. Des d'un altre punt de vista, un comptador és una mena de circuit seqüencial el diagrama d'estats del qual és un cicle únic. En altres paraules, els comptadors són un cas particular d'una màquina d'estats finits. La sortida sol ser un valor d’estat.

Circuit bàsic de comptador

Circuit bàsic de comptador

Hi ha dos tipus de comptadors: els comptadors asíncrons (comptador Ripple) i l’altre són els comptadors síncrons. El comptador asíncron és el senyal de rellotge (CLK), que s’utilitza simplement per rellotjar el primer FF. Cada FF (excepte el primer FF) es marca amb el FF anterior. El comptador síncron és el senyal de rellotge (CLK) que és funcional per a tots els FF, el que significa que tots els FF comparteixen el mateix senyal de rellotge. Per tant, la sortida canvia al mateix temps.

Registres

Els registres són circuits seqüencials de rellotge. Un registre és una col·lecció de xancles que cada xanclet és capaç d’emmagatzemar una mica d’informació. Un registre de n bits consisteix en n xancles i és capaç d'emmagatzemar n bits d'informació. A més de xancles, un registre sol contenir una lògica combinacional per realitzar algunes tasques senzilles. Les xancles contenen informació binària. Les portes per determinar com es transfereix la informació al registre. Els comptadors són un tipus de registre especial. Un comptador passa per una seqüència d'estats predeterminada.

Registra Circuit

Registra Circuit

Records

Els elements de memòria poden ser qualsevol cosa que creï un valor passat disponible en alguns dispositius temporals futurs que puguin contemplar un valor binari. Els elements de memòria solen ser xancles. La sortida de memòria que es considera 'estat actual' d'un circuit és una etiqueta numèrica. L’estat encarna tota la informació sobre el passat necessària per definir la sortida actual.

Diferències entre els circuits lògics combinacionals i seqüencials

Circuits combinacionals Circuits seqüencials
El circuit la sortida del qual, en qualsevol moment immediat, només depèn de l'entrada present en aquest instant només es coneix com a circuit combinacional.El circuit la sortida de la qual en qualsevol moment immediat depèn no només de l’entrada present, sinó també de la sortida passada, es coneix com a circuit seqüencial
Aquest tipus de circuits no tenen cap unitat de memòria.Aquest tipus de circuits tenen una unitat de memòria per emmagatzemar la sortida passada.
És més ràpid.És més lent.
Són fàcils de dissenyar.Són difícils de dissenyar.
Exemples de circuits combinacionals són un mitjà sumador, un sumador complet, un comparador de magnitud, un multiplexor, un demultiplexador, etc.Exemples de circuits seqüencials són el xanclet, registre, comptador, rellotges, etc.

Els circuits informàtics consisteixen en circuits lògics combinacionals i circuits lògics seqüencials. Els circuits combinacionals produeixen sortides immediatament quan la seva entrada canvia. Els circuits seqüencials requereixen rellotges per controlar els seus canvis d'estat. La unitat de circuit seqüencial fonamental és el xanclet i el comportament dels xancletes SR, JK i D són els més importants que cal conèixer. A més, qualsevol consulta sobre aquest circuit o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres comentaris comentant a la secció de comentaris de sota. Aquí teniu una pregunta, quina és la funció d’un circuit lògic seqüencial?

Crèdits fotogràfics: