Ievads secīgu loģisko shēmu apmācībā

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Secīgs loģiskās shēmas ir binārās ķēdes forma, kuras konstrukcijā tiek izmantota viena vai vairākas ieejas un viena vai vairākas izejas, kuru stāvokļi ir saistīti ar dažiem noteiktiem noteikumiem, kas ir atkarīgi no iepriekšējiem stāvokļiem. Gan ieejas, gan izejas var sasniegt jebkuru no diviem stāvokļiem: loģika 0 (zema) vai loģika 1 (augsta). Šajās ķēdēs to izeja ir atkarīga ne tikai no loģisko stāvokļu kombinācijas tās ievados, bet arī no loģiskajiem stāvokļiem, kas pastāvēja iepriekš. Citiem vārdiem sakot, to izeja ir atkarīga no virknes notikumiem, kas notiek ķēdes ieejās. Šādu shēmu piemēri ir pulksteņi, flip-flops, divstikli, skaitītāji, atmiņas un reģistri. Ķēžu darbības ir atkarīgas no apakšapakš ķēžu diapazona.

Kas ir secīga loģiskā shēma?

Neatšķirīgs Kombinācijas loģikas shēmas var mainīt stāvokli atkarībā no reālajiem signāliem, kas tiek lietoti viņu ieejām, tajā pašā laikā secīgās loģiskās ķēdēs ir iekļauta kāda veida raksturīga “atmiņa”, kas tajās iebūvēta, jo tās spēj ņemt vērā to iepriekšējo ieejas stāvokli, kā arī indivīdi patiešām atrodas, secīgās loģiskās ķēdēs ir iesaistīts sava veida “pirms” un “pēc” efekts. Izmantojot invertoru, var izveidot ļoti vienkāršu secīgu shēmu bez ieejas, lai izveidotu atgriezenisko saiti




secīga loģisko shēmu bloku shēma

Secīgas loģiskās ķēdes bloka diagramma

Secīgu loģisko shēmu projektēšanas procedūra

  1. Šī procedūra ietver šādas darbības
  2. Vispirms iegūstiet stāvokļa diagrammu
  3. Ņemiet par stāvokļa tabulu vai līdzvērtības attēlojumu, piemēram, stāvokļa diagrammu.
  4. Stāvokļu skaitu var samazināt, izmantojot stāvokļa samazināšanas tehniku
  5. Pārbaudiet nepieciešamo flip-flops skaitu
  6. Izvēlieties veidu flip-flops jāizmanto
  7. Iegūstiet ierosmes vienādojumus
  8. Izmantojot karti vai kādu citu vienkāršošanas metodi, iegūstiet izvades funkciju un flip-flop ievades funkcijas.
  9. Uzzīmējiet loģisko diagrammu vai Būla funkciju sarakstu, no kurām var iegūt loģisko diagrammu.

Secīgu loģisko shēmu veidi

Ir trīs secīgu ķēžu veidi:



  • Notikumu virzīts
  • Pulksteņa piedziņa
  • Pulsa vadīts
Secīgu loģisko shēmu veidi

Secīgu loģisko shēmu veidi

Notikumu virzīts: - asinhronās shēmas, kas var mainīt stāvokli tūlīt pēc iespējošanas. Asinhronā (pamata režīma) secīgā shēma: uzvedība ir atkarīga no ieejas signāla izvietojuma, kas laika gaitā nepārtraukti mainās, un izeja var mainīties jebkurā laikā (bez pulksteņa).

Pulksteņa piedziņa: Sinhronās shēmas, kas tiek sinhronizētas ar noteiktu pulksteņa signālu. Sinhronā (fiksatora režīma) secīgā shēma: uzvedību var definēt pēc zināšanām par ķēdēm, kuras panāk sinhronizāciju, izmantojot laika signālu, ko sauc par pulksteni.

Pulsa vadīts: Tas ir abu maisījums, kas reaģē uz iedarbinošajiem impulsiem.


Secīgu loģisko shēmu piemēri

Pulksteņi

Vairuma secīgu ķēžu stāvokļa izmaiņas notiek laikā, ko nosaka brīvi darbojošies pulksteņa signāli. Kā norāda nosaukums, secīgām loģiskām shēmām ir nepieciešams līdzeklis, ar kura palīdzību var secināt notikumus.

Pulksteņa secīgā shēma

Pulksteņa secīgā shēma

Stāvokļa izmaiņas kontrolē pulksteņi. “Pulkstenis” ir īpaša shēma, kas sūta impulsus ar precīzu impulsa platumu un precīzu intervālu starp secīgiem impulsiem. Intervālu starp secīgiem impulsiem sauc par pulksteņa cikla laiku. Pulksteņa ātrumu parasti mēra megahercos vai gigahercos.

Flip-Flops

Kombinācijas ķēdes pamatelementam ir loģikas vārti , kaut arī secīgas ķēdes pamatelements ir flip-flop. Flip-flop ir labāk un vairāk izmantots maiņu reģistrā, skaitītājos un atmiņas ierīcēs. Tā ir atmiņas ierīce, kas spēj uzglabāt vienu datu bitu. Flip flopā ir divas ieejas un divas izejas, kas apzīmētas kā Q un Q ’. Tas ir normāli un papildina.

Flip Flops

Flip Flops

Divstabi

Vairumā gadījumu staļļi ir apzīmēti ar lodziņu vai apli. Līnijas divstallēs vai ap tiem ne tikai apzīmē kā divstalles, bet arī norāda, kā tās darbojas. Divstabi ir divu veidu fiksatori un flip flop. Divstabiliem ir divi stabili stāvokļi, viens ir SET, bet otrs - RESET. Jebkuru no šiem posmiem viņi var saglabāt bezgalīgi, kas padara tos noderīgus uzglabāšanas nolūkos. Slēdzenes un flip-flops ir atšķirīgi, mainoties no viena stāvokļa uz otru.

Bistable ieejas un izejas viļņu formas

Divstabila ieejas un izejas viļņu forma

Skaitītāji

Lete ir reģistrs, kas iet pa visu iepriekš noteiktu stāvokļu secību, lietojot pulksteņa impulsus. No cita viedokļa skaitītājs ir sava veida secīga shēma, kuras stāvokļa diagramma ir viens cikls. Citiem vārdiem sakot, skaitītāji ir ierobežotas stāvokļa mašīnas īpašs gadījums. Rezultāts parasti ir stāvokļa vērtība.

Pamata skaitītāja ķēde

Pamata skaitītāja ķēde

Ir divu veidu skaitītāji: asinhronie skaitītāji (Ripple counter) un otrs ir Sinhronie skaitītāji. Asinhronais skaitītājs ir pulksteņa signāls (CLK), ko vienkārši izmanto pirmā FF pulksteņošanai. Katru FF (izņemot pirmo FF) regulē iepriekšējais FF. Sinhronais skaitītājs ir pulksteņa signāls (CLK), kas ir funkcionāls visiem FF, kas nozīmē, ka visiem FF ir vienāds pulksteņa signāls. Tādējādi izeja mainās vienlaikus.

Reģistrē

Reģistri ir pulksteņrādītas secīgas shēmas. Reģistrs ir flip-flops kolekcija, kurā katrs flip-flop spēj uzglabāt vienu informācijas bitu. N bitu reģistrs sastāv no n flip-flops un spēj uzglabāt n informācijas bitus. Papildus flip-flops, reģistrā parasti ir kombinēta loģika, lai veiktu dažus vienkāršus uzdevumus. Flip-flops satur bināro informāciju. Vārti, lai noteiktu, kā informācija tiek pārvietota reģistrā. Skaitītāji ir īpašs reģistra veids. Skaitītājs iziet iepriekš noteiktu stāvokļu secību.

Reģistrēt ķēdi

Reģistrēt ķēdi

Atmiņas

Atmiņas elementi var būt jebkas, kas rada pagātnes vērtību, kas ir pieejama dažās nākotnes laika ierīcēs, kuras var saskatīt bināro vērtību. Atmiņas elementi parasti ir flip-flops. Atmiņas izeja, kas tiek uzskatīta par ķēdes 'pašreizējo stāvokli', ir ciparu etiķete. Valsts iemieso visu informāciju par pagātni, kas nepieciešama pašreizējās izejas definēšanai.

Kombinācijas un secīgās loģiskās ķēdes atšķirības

Kombinētās shēmas Secīgas shēmas
Ķēde, kuras izeja jebkurā brīdī ir atkarīga tikai no tajā brīdī esošās ieejas, ir pazīstama kā kombinācijas shēma.Ķēde, kuras izeja jebkurā tūlītējā laikā ir atkarīga ne tikai no pašreizējās ieejas, bet arī no iepriekšējās izejas, ir pazīstama kā secīga ķēde
Šāda veida ķēdēm nav atmiņas vienības.Šāda veida ķēdēm ir atmiņas bloks, lai saglabātu iepriekšējo izvadi.
Tas ir ātrāk.Tas ir lēnāk.
Tos ir viegli noformēt.Šos ir grūti noformēt.
Kombināciju shēmu piemēri ir puspiedevējs, pilns papildinātājs, lieluma salīdzinātājs, multipleksers, demultipleksers utt.Secīgu shēmu piemēri ir flip-flop, register, counter, pulksteņi utt.

Datoru shēmas sastāv no kombinētām loģiskām shēmām un secīgām loģiskām shēmām. Kombinētās shēmas izvadi rada uzreiz, kad to ievads mainās. Secīgām shēmām ir nepieciešami pulksteņi, lai kontrolētu to stāvokļa izmaiņas. Pamata secīgās ķēdes vienība ir flip-flop, un SR, JK un D flip-flops uzvedība ir vissvarīgākā, kas jāzina. Turklāt visi jautājumi par šo shēmu vai elektrotehnikas un elektronikas projekti , lūdzu, sniedziet atsauksmes, komentējot komentāru sadaļā zemāk. Šeit ir jautājums jums, kāda ir secīgas loģiskās ķēdes funkcija?

Foto kredīti: