순차 논리 회로 튜토리얼 소개

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순차 논리 회로 이진 회로의 한 형태로 설계는 하나 이상의 입력과 하나 이상의 출력을 사용하며, 상태는 이전 상태에 의존하는 일부 명확한 규칙과 관련됩니다. 입력 및 출력 모두 로직 0 (낮음) 또는 로직 1 (높음)의 두 가지 상태 중 하나에 도달 할 수 있습니다. 이러한 회로에서 출력은 입력의 논리 상태 조합뿐만 아니라 이전에 존재했던 논리 상태에 따라 달라집니다. 즉, 출력은 회로 입력에서 발생하는 이벤트의 순서에 따라 달라집니다. 이러한 회로의 예로는 클록, 플립 플롭, 쌍 안정, 카운터, 메모리 및 레지스터가 있습니다. 회로의 동작은 기본 서브 회로의 범위에 따라 다릅니다.

순차 논리 회로는 무엇입니까?

유사하지 않음 조합 논리 회로 동시에 입력에 적용되는 실제 신호에 따라 상태를 변경할 수 있습니다. 순차 논리 회로에는 이전 입력 상태와 개인이 실제로 존재하는 경우 일종의 '이전'및 '후'효과가 순차 논리 회로와 관련되어 있습니다. 입력이없는 매우 간단한 순차 회로를 인버터를 사용하여 생성하여 피드백 루프를 형성 할 수 있습니다.




순차 논리 회로 블록 다이어그램

순차 논리 회로 블록 다이어그램

순차 논리 회로의 설계 절차

  1. 이 절차에는 다음 단계가 포함됩니다.
  2. 먼저 상태 다이어그램을 도출합니다.
  3. 상태 테이블 또는 상태 다이어그램과 같은 등가 표현을 취하십시오.
  4. 상태 축소 기술을 통해 상태 수를 줄일 수 있습니다.
  5. 필요한 플립 플롭 수 확인
  6. 유형을 선택하십시오 플립 플롭 사용될
  7. 여기 방정식 유도
  8. 맵이나 다른 단순화 방법을 사용하여 출력 함수와 플립 플롭 입력 함수를 유도합니다.
  9. 논리 다이어그램을 얻을 수있는 논리 다이어그램 또는 부울 함수 목록을 그립니다.

순차 논리 회로의 유형

세 가지 유형의 순차 회로가 있습니다.



  • 이벤트 기반
  • 시계 구동
  • 펄스 구동
순차 논리 회로의 유형

순차 논리 회로의 유형

이벤트 기반 : – 활성화되면 즉시 상태를 변경할 수있는 비동기 회로. 비동기 (기본 모드) 순차 회로 : 동작은 시간에 따라 지속적으로 변경되는 입력 신호의 배열에 따라 달라지며 출력은 언제든지 변경 될 수 있습니다 (클록리스).

시계 구동 : 특정 클록 신호에 동기화되는 동기 회로. 동기 (래치 모드) 순차 회로 : 클럭이라는 타이밍 신호를 사용하여 동기화를 달성하는 회로에 대한 지식에서 동작을 정의 할 수 있습니다.

구동되는 맥박 : 이것은 트리거링 펄스에 응답하는 두 가지의 혼합입니다.


순차 논리 회로의 예

시계

대부분의 순차 회로의 상태 변경은 자유 실행 클록 신호에 지정된 시간에 발생합니다. 이름에서 알 수 있듯이 순차 논리 회로에는 이벤트를 시퀀싱 할 수있는 수단이 필요합니다.

클록 순차 회로

클록 순차 회로

상태 변경은 시계에 의해 제어됩니다. '클럭'은 정확한 펄스 폭과 연속 된 펄스 사이의 정확한 간격으로 펄스를 보내는 특수 회로입니다. 연속적인 펄스 사이의 간격을 클럭주기 시간이라고합니다. 클럭 속도는 일반적으로 메가 헤르츠 또는 기가 헤르츠로 측정됩니다.

플립 플롭

조합 회로의 기본 구성 요소는 논리 게이트 , 실제로 순차 회로의 기본 구성 요소는 플립 플롭입니다. 플립 플롭은 시프트 레지스터, 카운터 및 메모리 장치에서 더 좋고 더 많이 사용됩니다. 1 비트의 데이터를 저장할 수있는 저장 장치입니다. 플립 플롭에는 Q 및 Q '로 표시된 2 개의 입력과 2 개의 출력이 있습니다. 그것은 정상이며 보완합니다.

플립 플롭

플립 플롭

쌍 안정

대부분의 경우 쌍 안정은 상자 또는 원으로 표시됩니다. 쌍 안정 내부 또는 주변의 선은 쌍 안정으로 표시 할뿐만 아니라 기능 방식도 나타냅니다. Bi-stable은 래치 및 플립 플롭의 두 가지 유형입니다. 쌍 안정에는 두 가지 안정 상태가 있습니다. 하나는 SET이고 다른 하나는 RESET입니다. 이러한 단계 중 하나를 무기한으로 유지할 수 있으므로 저장 용도로 유용합니다. 래치와 플립 플롭은 한 상태에서 다른 상태로 변경되는 방식이 다릅니다.

쌍 안정 입력 및 출력 파형

쌍 안정 입력 및 출력 파형

카운터

카운터 클록 펄스를 적용 할 때 미리 결정된 상태 시퀀스를 통해 이동하는 레지스터입니다. 다른 관점에서 카운터는 상태 다이어그램이 단일 사이클 인 일종의 순차적 회로입니다. 즉, 카운터는 유한 상태 머신의 특별한 경우입니다. 출력은 일반적으로 상태 값입니다.

기본 카운터 회로

기본 카운터 회로

카운터에는 두 가지 유형이 있습니다. 비동기 카운터 (리플 카운터)와 다른 하나는 동기 카운터입니다. 비동기 카운터는 클럭 신호 (CLK)로, 단순히 첫 번째 FF를 클럭하는 데 사용됩니다. 각 FF (첫 번째 FF 제외)는 이전 FF로 클럭됩니다. 동기식 카운터는 모든 FF에 작동하는 클럭 신호 (CLK)이며, 이는 모든 FF가 동일한 클럭 신호를 공유 함을 의미합니다. 따라서 출력이 동시에 변경됩니다.

레지스터

레지스터는 클럭 된 순차 회로입니다. 레지스터는 각 플립 플롭이 1 비트의 정보를 저장할 수있는 플립 플롭 모음입니다. n 비트 레지스터는 n 개의 플립 플롭으로 구성되며 n 비트의 정보를 저장할 수 있습니다. 플립 플롭 외에도 레지스터에는 일반적으로 몇 가지 간단한 작업을 수행하는 조합 논리가 포함되어 있습니다. 플립 플롭은 이진 정보를 보유합니다. 정보가 레지스터로 이동되는 방식을 결정하는 게이트. 카운터는 특별한 유형의 레지스터입니다. 카운터는 미리 결정된 일련의 상태를 거칩니다.

회로 등록

회로 등록

추억

메모리 요소는 이진 값을 볼 수있는 미래의 시간 장치에서 사용 가능한 과거 값을 생성하는 모든 것이 될 수 있습니다. 메모리 요소는 일반적으로 플립 플롭입니다. 회로의 '현재 상태'로 간주되는 메모리 출력은 숫자 레이블입니다. 상태는 현재 출력을 정의하는 데 필요한 과거에 대한 모든 정보를 구현합니다.

조합 논리 회로와 순차 논리 회로의 차이점

조합 회로 순차 회로
즉시 출력이 해당 순간에 존재하는 입력에만 의존하는 회로를 조합 회로라고합니다.즉각적인 출력이 현재 입력뿐만 아니라 과거 출력에도 의존하는 회로를 순차 회로라고합니다.
이러한 유형의 회로에는 메모리 장치가 없습니다.이러한 유형의 회로에는 과거 출력을 저장하는 메모리 장치가 있습니다.
더 빠릅니다.더 느립니다.
이들은 설계하기 쉽습니다.이들은 디자인하기 어렵습니다.
조합 회로의 예로는 반가산기, 전 가산기, 크기 비교기, 멀티플렉서, 디멀티플렉서 등이 있습니다.순차 회로의 예로는 플립 플롭, 레지스터, 카운터, 클럭 등이 있습니다.

컴퓨터 회로는 조합 논리 회로와 순차 논리 회로로 구성됩니다. 조합 회로는 입력이 변경되면 즉시 출력을 생성합니다. 순차 회로는 상태 변화를 제어하기 위해 클록이 필요합니다. 기본적인 순차 회로 장치는 플립 플롭이며 SR, JK 및 D 플립 플롭의 동작은 알아야 할 가장 중요한 사항입니다. 또한,이 회로 또는 전기 및 전자 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 의견을 보내주세요. 순차 논리 회로의 기능은 무엇입니까?

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