Kết hợp và logic tuần tự
Điện tử kỹ thuật số là cơ sở của những tiến bộ công nghệ hiện đại. Các thiết bị kỹ thuật số được tạo ra bằng cách sử dụng các nguyên tắc của logic Boolean. Logic Boolean, dựa trên bản chất của các đầu ra, được phân tách thành logic tổ hợp và logic tuần tự. Mỗi loại logic có thể được sử dụng để thực hiện các yếu tố kỹ thuật số khác nhau được sử dụng ngày nay.
Kết hợp logic
Trong logic tổ hợp, đầu ra chỉ là một chức năng của các đầu vào hiện tại. Đầu ra độc lập với đầu ra trước đó; do đó, đôi khi nó được gọi là logic độc lập thời gian.
Logic kết hợp được sử dụng để thực hiện thao tác Boolean trên tín hiệu đầu vào nhị phân và dữ liệu nhị phân. Đơn vị số học và logic của CPU thực hiện các hoạt động kết hợp trên chuỗi dữ liệu. Bộ cộng một nửa, bộ cộng đầy đủ, bộ ghép kênh, bộ tách kênh, bộ giải mã và bộ mã hóa cũng được xây dựng dựa trên logic tổ hợp.
Logic tuần tự
Logic tuần tự là hình thức của logic Boolean trong đó đầu ra là một hàm của cả đầu vào hiện tại và đầu ra trong quá khứ. Trong hầu hết các trường hợp, tín hiệu đầu ra được đưa trở lại vào mạch dưới dạng đầu vào mới. Logic tuần tự được sử dụng để thiết kế và xây dựng các máy trạng thái hữu hạn. Việc thực hiện cơ bản của logic tuần tự là flip-flop. Dép tông được thiết kế để duy trì trạng thái của hệ thống, do đó, được coi là một yếu tố bộ nhớ cơ bản.
Logic tuần tự được chia thành logic đồng bộ và logic không đồng bộ. Trong logic đồng bộ, hoạt động logic được lặp lại theo chu kỳ thông qua tín hiệu dao động được cung cấp cho mọi flip-flop trong mạch. Tín hiệu này, thường được gọi là xung đồng hồ, kích hoạt mạch logic cho một hoạt động.
Ưu điểm chính của logic đồng bộ là tính đơn giản của nó. Nhược điểm chính của logic đồng bộ là tốc độ xung nhịp có hạn và yêu cầu tín hiệu đồng hồ cho mỗi lần lật. Do đó, tốc độ của các mạch đồng bộ bị hạn chế và sự lãng phí năng lượng xảy ra khi phân phối tín hiệu đến mọi phần tử lật.
Trong logic không đồng bộ, tất cả các dép tông không được đồng hồ ở cùng một chu kỳ. Thay vào đó, mỗi flip-flop riêng lẻ được đồng hồ thông qua tín hiệu đồng hồ chính hoặc bởi một đầu ra của một flip-flop khác. Do đó, tốc độ của các mạch logic không đồng bộ cao hơn nhiều so với các mạch đồng bộ. Mặc dù logic không đồng bộ là hiệu quả, chúng rất khó thiết kế và thực hiện và đặt ra vấn đề nếu hai tín hiệu trùng nhau.
Sự khác biệt giữa logic kết hợp và logic tuần tự là gì?
• Logic kết hợp chỉ sử dụng các đầu vào hiện tại để xác định đầu ra trong khi logic tuần tự sử dụng cả đầu vào hiện tại cũng như đầu ra trước đó để xác định đầu vào hiện tại.
• Logic kết hợp được sử dụng để thực hiện các hoạt động Boolean cơ bản trong khi logic tuần tự được sử dụng để tạo các phần tử bộ nhớ.
• Logic tuần tự sử dụng các phản hồi từ đầu ra đến đầu vào trong khi logic tổ hợp không yêu cầu phản hồi.