The rangkaian logika sekuensial adalah bentuk gabungan dari rangkaian kombinasional dengan elemen memori dasar. Dengan adanya elemen memori, rangkaian dapat menyimpan status input dan output sebelumnya. Pada saat yang sama, rangkaian logika sekuensial umumnya dikenal sebagai perangkat dua keadaan atau bistabil karena hanya memiliki dua keadaan stabil, '0' dan '1', satu keadaan pada satu waktu. Elemen memori dalam rangkaian dapat menyimpan satu bit pada satu waktu. Jenis sirkuit ini memiliki jumlah input yang terbatas dengan jumlah output yang terbatas. Karena elemen memori, rangkaian ini memberikan solusi untuk banyak masalah kita. Rangkaian logika sekuensial terutama digunakan sebagai register, counter, pengubah analog ke digital (ADC), dan sebagainya Diagram Logika Sekuensial | Arsitektur Logika Sekuensial : Jenis rangkaian logika sekuensial:Secara umum, kita dapat membedakan rangkaian logika sekuensial menjadi dua tipe dasar:
Rangkaian logika sekuensial sinkron:Output dari rangkaian logika ini tergantung pada pulsa input dan pulsa clock dari rangkaian. Sirkuit disinkronkan dengan jam, yaitu output dapat berubah hanya setelah interval waktu yang terbatas. Di sini elemen memori dan jam adalah suatu keharusan. Tanpa adanya pulsa clock, tidak akan ada perubahan output. Untuk perubahan dalam satu keluaran keadaan ke keadaan lainnya, rangkaian ini menunggu perubahan pulsa clock berikutnya. Jenis sirkuit ini dapat digunakan untuk menyinkronkan semua elemen yang ada di sirkuit, secara praktis untuk menanggapi perubahan input. Ada kebutuhan untuk jumlah waktu yang terbatas agar keluaran yang diproses terjadi terutama, yang dikenal sebagai penundaan propagasi. Penundaan propagasi dapat bervariasi dari elemen ke elemen. Jadi untuk rangkaian yang berfungsi dengan baik, kita memerlukan interval waktu yang pasti agar semua elemen bisa mendapatkan waktunya untuk merespons dengan benar. Contoh rangkaian logika sinkron adalah flip-flop, pencacah sinkron, dll. Rangkaian logika sekuensial asinkron:Keluaran dari rangkaian logika ini hanya bergantung pada pulsa masukan dan urutan data masukan sebelumnya, Rangkaian ini tidak memiliki jam dan tidak memerlukan sinkronisasi, sehingga rangkaian tidak bergantung pada jam, yang membuatnya lebih cepat daripada rangkaian logika sekuensial sinkron karena output dapat berubah mengenai perubahan input dengan waktu minimum yang diperlukan dapat terpengaruh terlepas dari waktu. Satu-satunya halangan untuk kecepatan sirkuit ini adalah penundaan propagasi elemen sirkuit. Ini mengkonsumsi lebih sedikit daya, interferensi elektromagnetik rendah. Rangkaian logika sekuensial asinkron biasanya melakukan operasi dalam kasus berikut: Sirkuit ini terutama digunakan ketika kecepatan operasi adalah prioritas, seperti dalam mikroprosesor, pemrosesan sinyal digital, untuk akses internet, dll. Karena perilaku asinkron, keluaran terkadang mungkin tidak pasti, membatasi penerapan logika sekuensial asinkron. sirkuit. Pembentukan jenis sirkuit ini juga sulit. Perbedaan antara rangkaian logika sekuensial sinkron dan asinkron:
Diagram Status Logika Sekuensial:Diagram keadaan logika urutan adalah diagram karakteristik rangkaian, di mana kita dapat menentukan transisi antara keadaan tentang input. Dalam jenis diagram ini, keadaan terutama direpresentasikan sebagai lingkaran dan perubahan dari satu keadaan ke keadaan lain dilambangkan dengan panah, bersama dengan panah itu, pulsa input diwakili, yang menyebabkan transisi antara keadaan. Ketika ada output pulsa, panah dapat direpresentasikan dengan output yang terkait dengan pulsa input. Di sini panah dimulai dengan satu lingkaran dan pergi ke lingkaran lain dan kadang-kadang bisa kembali ke lingkaran yang sama tergantung pada kondisinya. Desain rangkaian logika sekuensial | Prinsip desain logika sekuensialKita sudah tahu bahwa rangkaian logika sekuensial menggabungkan sirkuit kombinasional dengan elemen memori. Dan untuk elemen memori, kita membutuhkan elemen memori statis untuk menyimpan data di sirkuit. Jadi untuk membuat sel memori statis di sirkuit, kami menggunakan inverter. Langkah-langkah desain rangkaian logika sekuensial:
Dengan mengikuti langkah di atas kita dapat merancang rangkaian sekuensial yang diperlukan. Rangkaian logika MOS berurutan:Seperti yang kita ketahui bahwa rangkaian logika sekuensial merupakan gabungan dari rangkaian kombinasional dengan elemen memori. Dan untuk elemen memori, kita membutuhkan elemen memori statis agar dapat menyimpan data, dalam sirkuit. Jadi untuk membuat sel memori statis di sirkuit kami menggunakan inverter. Sebuah sel memori statis dapat dibuat oleh dua atau beberapa inverter yang terhubung secara seri dengan umpan balik. Ini memiliki dua status stabil, tetapi satu status stabil pada satu waktu, dan status output stabil terkait dengan input. Ketika suara (sebagai tegangan atau bentuk lain) ditambahkan ke output, yang dapat membuat sirkuit tidak stabil, dan output mungkin tidak stabil pada keadaan tertentu, tetapi sebagai kebisingan melintasi salah satu inverter, itu akan dihilangkan karena sirkuit ini beregenerasi selalu berusaha untuk kembali ke keadaan stabil tertentu, yang membantu kita untuk membuat sel memori yang aktif dan regeneratif. Diagram di atas adalah CMOS sirkuit dari sel memori (dua inverter terhubung dalam umpan balik). Dimana rangkaian ini akan stabil pada '0' atau '1' mengingat input yang diberikan (tegangan) melalui input, sel memori di CMOS ini adalah sel memori statis. Dan dengan menggabungkan rangkaian CMOS sel memori ini dengan rangkaian CMOS kombinasional, kita dapat merancang rangkaian rangkaian CMOS sekuensial. Logika kombinasional vs Logika Sekuensial:
Rangkaian logika sekuensial Aplikasi:Dengan jumlah input dan output yang terbatas, rangkaian logika sekuensial digunakan untuk membangun mesin keadaan terbatas. Ini dapat bertindak sebagai register, penghitung, dll. Dengan bantuan rangkaian kombinasional, banyak perangkat dasar dapat dibuat seperti RAM (Random Access Memory), karena rangkaian logika sekuensial memberi kita fasilitas untuk menyimpan data. mikroprosesor dan rangkaian logika Aritmatika. Perangkat Logika Sekuensial:Output dari perangkat logika sekuensial dapat dimanipulasi oleh input saat ini dan oleh input sebelumnya atau pulsa clock. Perangkat sekuensial menyimpan data terakhir dengan elemen memori. Dengan kemampuan menyimpan data perangkat ini, membuka cara baru untuk memecahkan masalah. Perangkat sekuensial seperti penghitung, register, dll. Chip Logika SekuensialKelebihan dan kekurangan logika sekuensial:Keuntungan dari logika sekuensial:Keuntungan signifikan dari logika sekuensial adalah sirkuitnya berisi elemen memori yang memungkinkan penyimpanan data dan pembuatan register, pencacah, dan mikroprosesor. Dengan menggunakan pulsa clock, ia dapat menyinkronkan semua elemen sirkuit terlepas dari penundaan propagasi yang berbeda dan memberikan output yang tepat. Output dapat dimanipulasi melalui input saat ini, urutan input sebelumnya, dan juga melalui pulsa clock. Kekurangan logika sekuensial:Kehadiran jam dan umpan balik di sirkuit, pemrosesan output bisa lebih lambat. Komplikasi sirkuit dapat meningkat, yang dapat menyebabkan kesulitan dalam membangun sirkuit. Outputnya terkadang bisa tidak pasti. Sejarah logika berurutan :Logika sekuensial digunakan untuk pengembangan finite state machine, yang merupakan blok bangunan dasar dari semua sirkuit digital. Untuk informasi lebih lanjut klik disini. T. Bagaimana ram komputer menggunakan logika sekuensial?Q. Apakah ROM/RAM merupakan rangkaian kombinasional atau sekuensial?Jawaban: – ROM (Memori Hanya Baca) terdiri dari Encoder, Decoder, Multiplexer, Sirkuit Adder, Sirkuit Subtractor, dll. Encoder adalah sirkuit kombinasional yang terutama mengubah satu bentuk data ke format lain, seperti data desimal ke data biner. Itu decoder di sini juga merupakan sirkuit kombinasional. Hal yang sama berlaku untuk multiplexer, Penambah, dan Pengurang. Semua yang ada di sini adalah rangkaian kombinasional. Di ROM, kita tidak bisa mengubah isi memori. Oleh karena itu output dari ROM hanya bergantung pada input. Jadi tidak ada persyaratan nilai input atau output masa lalu. Jadi, ROM hanya memiliki sirkuit kombinasional di sirkuitnya. Sedangkan untuk RAM (Memori Akses Acak), PROM (Programmable read-only memory), EPROM (Erasable Programmable read-only memory), EEPROM (Electrically Erasable programmable read-only memory) memiliki memori yang dapat diubah-ubah. Dalam kasus PROM, dapat diprogram sekali setelah diproduksi. RAM, EPROM, EEPROM, di mana dapat mengubah keadaan. Dalam jenis memori ini, kita selalu membutuhkan rangkaian sekuensial untuk operasi yang benar, karena di sini, ada kebutuhan untuk nilai input dan output masa lalu. Output saat ini dapat diubah dengan urutan data sebelumnya. Oleh karena itu memori jenis ini membutuhkan rangkaian sekuensial. Q. Apakah ripple carry adder merupakan contoh rangkaian sekuensial Mengapa?Jawaban: – Ripple carry adder adalah sirkuit digital yang melakukan aritmatika penjumlahan dua bilangan biner yang berbeda. Ini dapat dirancang dengan mengalirkan konektor penambah penuh ke keluaran pembawa, di mana keluaran pembawa penambah penuh terhubung ke masukan penambah penuh berikutnya. Seperti yang kita lihat di sini, satu penambah penuh terhubung ke penambah berikutnya sebagai umpan balik, di sini output dari satu penambah penuh dapat memanipulasi output dari penambah penuh lainnya. Jadi di sini kita melihat bahwa keluaran masa lalu dapat memanipulasi keluaran rangkaian saat ini. Oleh karena itu ripple carry adder dapat dianggap sebagai rangkaian sekuensial. T. Mengapa penetapan non-blocking digunakan dalam rangkaian sekuensial di Verilog ?Jawaban: – Dalam penugasan non-blocking ketika langkah pertama dilakukan, evaluasi ekspresi sisi kanan dari pernyataan non-blocking dilakukan setelah revisi dari sisi kiri dari pernyataan non-blocking dilakukan tempat, dan pada akhir langkah waktu, evaluasi pernyataan tangan kiri terjadi. Karena penugasan non-pemblokiran tidak menghalangi evaluasi pernyataan berurutan, eksekusi penugasan ini terjadi secara bersamaan atau paralel. Jadi, untuk membuat rangkaian logika sekuensial di Verilog, kami selalu harus mempertimbangkan tugas blok clock dan non-blocking. Dengan bantuan penugasan non-blocking, kita dapat menghilangkan kondisi balapan di sirkuit sekuensial. T. Tentukan rangkaian logika sekuensial asinkron ?Jawaban : dijelaskan di bagian rangkaian logika sekuensial asinkron. Q. Berapa banyak sandal jepit yang diperlukan untuk membangun rangkaian sekuensial yang memiliki 20 keadaan?.Jawaban: – Balik Flops adalah elemen memori dasar dalam rangkaian digital sekuensial, yang memiliki dua status stabil, dan kedua status tersebut dapat direpresentasikan sebagai '0' dan '1', tetapi dapat menyimpan bit tunggal pada suatu waktu. Menurut pengkodean biner, n jumlah sandal jepit dapat mewakili jumlah maksimum [lateks] (2^n)[/lateks]. Di sini kita membutuhkan 20 keadaan dari rangkaian sekuensial Jadi [lateks]2^n=20[/lateks] Setelah menyelesaikan persamaan di atas, kita mendapatkan [lateks] n\kira-kira 4.322[/lateks] Adapun, [lateks]2^4[/lateks] hanya ada 16 status, tetapi kami membutuhkan 20 status. Di sini kita memiliki 4 keadaan lagi untuk bekerja jadi kita harus memilih angka yang lebih tinggi dari 4. Jadi, kita akan menggunakan n=5 di mana [lateks]2^5[/lateks] memiliki 32 keadaan, yang cukup untuk 20 keadaan . Sedangkan pada one-hot encoding jumlah flip flop yang dibutuhkan untuk n state adalah n. jadi di sana kita membutuhkan 20 sandal jepit untuk 20 negara bagian. T. Bagaimana chip sekuensial dapat dibuat dari chip kombinasional saja?Jawaban: – Ketika rangkaian logika kombinasional dihubungkan dengan jalur umpan balik, rangkaian yang dihasilkan adalah rangkaian logika sekuensial. Jika kita pergi ke diagram elemen memori penting seperti a flip flop, kait, kita dapat melihat bahwa flip-flop dapat dibuat dengan bantuan gerbang AND, gerbang NAND, gerbang NOR, dll., Ketika mereka terhubung dengan umpan balik satu sama lain. Diagram menunjukkan dua gerbang NAND yang terhubung dengan jalur umpan balik yang membentuk rangkaian flip flop SR. Dengan cara ini, rangkaian kombinasional dapat diubah menjadi rangkaian sekuensial. Q. Prinsip kerja rangkaian logika sekuensial astabilJawaban: - Sebuah rangkaian logika sekuensial astabil tidak memiliki keadaan stabil sebagai output yaitu tidak stabil dalam keadaan apapun. Output terus menerus transit dari satu keadaan ke keadaan lain. Rangkaian jenis ini dapat digunakan sebagai osilator, seperti osilator untuk membangkitkan pulsa clock dalam suatu rangkaian. Contoh dari sebuah sirkuit astabil adalah osilator cincin. Untuk lebih banyak artikel klik disini |
Berikut ini yang termasuk kelompok rangkaian logika sekuensial
Pos Terkait
Copyright © 2024 kemunculan Inc.
