Eine sequentielle Schaltung ist eine logische Schaltung, bei der der Ausgang vom aktuellen Wert des Eingangssignals sowie von der Folge vergangener Eingänge abhängt. Während ein kombinatorische Schaltung ist nur eine Funktion der aktuellen Eingabe. Eine sequentielle Schaltung ist eine Kombination aus einer Kombinationsschaltung und einem Speicherelement. Die sequentiellen Schaltungen verwenden aktuelle Eingangsvariablen und vorherige Eingangsvariablen, die gespeichert werden und die Daten im nächsten Taktzyklus an die Schaltung liefern.
Blockschaltbild der sequentiellen Schaltungen
Arten von sequentiellen Schaltungen
Das sequentielle Schaltungen werden in zwei Typen eingeteilt
- Synchronschaltung
- Asynchrone Schaltung
In synchronen sequentiellen Schaltungen ändert sich der Zustand der Vorrichtung zu diskreten Zeiten als Reaktion auf ein Taktsignal. In asynchronen Schaltkreisen ändert sich der Status des Geräts als Reaktion auf sich ändernde Eingaben.
Synchrone Schaltungen
In Synchronschaltungen sind die Eingänge Impulse mit bestimmten Einschränkungen der Impulsbreite und der Ausbreitungsverzögerung. Somit können Synchronschaltungen in getaktete und nicht getaktete oder gepulste sequentielle Schaltungen unterteilt werden.
Synchronschaltung
Getaktete sequentielle Schaltung
Die getakteten sequentiellen Schaltungen haben Flip-Flops oder Gate-Latches für ihre Speicherelemente. An die Takteingänge aller Speicherelemente der Schaltung ist ein periodischer Takt angeschlossen, um alle internen Zustandsänderungen zu synchronisieren. Daher wird der Betrieb der Schaltung durch den periodischen Impuls der Uhr gesteuert und synchronisiert.
Sequenziell gespannt
Ungetaktete sequentielle Schaltung
In einer nicht getakteten sequentiellen Schaltung sind zwei aufeinanderfolgende Übergänge zwischen 0 und 1 erforderlich, um den Zustand der Schaltung zu wechseln. Eine Schaltung im ungetakteten Modus reagiert auf Impulse bestimmter Dauer, die das Verhalten der Schaltung nicht beeinflussen.
Unlocked Sequential
Die synchrone Logikschaltung ist sehr einfach. Die Logikgatter die die Operationen an den Daten ausführen, benötigen eine begrenzte Zeit, um auf die Änderungen in der Eingabe zu reagieren.
Asynchrone Schaltungen
Eine asynchrone Schaltung hat kein Taktsignal, um ihre internen Zustandsänderungen zu synchronisieren. Daher erfolgt die Zustandsänderung als direkte Reaktion auf Änderungen, die in primären Eingabeleitungen auftreten. Eine asynchrone Schaltung erfordert nicht die genaue Zeitsteuerung von Flip-Flops .
Asynchrone Schaltung
Asynchrone Logik ist schwieriger zu entwerfen und weist im Vergleich zur synchronen Logik einige Probleme auf. Das Hauptproblem besteht darin, dass der digitale Speicher empfindlich auf die Reihenfolge reagiert, in der ihre Eingangssignale bei ihnen ankommen. Wenn beispielsweise zwei Signale gleichzeitig an einem Flip-Flop ankommen, kann der Zustand, in den die Schaltung geht, davon abhängen, welches Signal an das Signal gelangt Logikgatter zuerst.
Asynchrone Schaltungen werden in kritischen Teilen synchroner Systeme verwendet, in denen die Geschwindigkeit des Systems eine Priorität hat, wie in Mikroprozessoren und digitale Signalverarbeitungsschaltungen .
Flip Flop Schaltung
Ein Flip-Flop ist eine sequentielle Schaltung, die den Eingang abtastet und den Ausgang zu einem bestimmten Zeitpunkt ändert. Es hat zwei stabile Zustände und kann zum Speichern der Zustandsinformationen verwendet werden. Signale werden an einen oder mehrere Steuereingänge angelegt, um den Zustand der Schaltung zu ändern, und haben einen oder zwei Ausgänge.
Es ist das grundlegende Speicherelement in der sequentiellen Logik und den Grundbausteinen digitaler elektronischer Systeme. Sie können verwendet werden, um den Wert einer Variablen aufzuzeichnen. Flip-Flop wird auch verwendet, um die Funktionalität einer Schaltung zu steuern.
RS Flip Flop
Das R-S Flip-Flop ist das einfachste Flip-Flop. Es hat zwei Ausgänge, ein Ausgang ist der umgekehrte des anderen und zwei Eingänge. Die beiden Eingänge sind Set und Reset. Das Flip-Flop verwendet grundsätzlich NAND-Gatter mit einem zusätzlichen Freigabepin. Die Schaltung gibt nur dann eine Ausgabe aus, wenn der Freigabepin hoch ist.
Blockdiagramm
SR Flip Flop Blockdiagramm
Schaltplan
SR Flip Flop Schaltplan
SR Flip Flop Wahrheitstabelle
SR Flip Flop Wahrheitstabelle
JK Flip Flop
JK Flip-Flop ist eines der wichtigsten Flip-Flops. Wenn die J- und K-Eingänge eins sind und der Takt angelegt wird, ändert sich der Ausgang unabhängig von früheren Bedingungen. Wenn die Eingänge J und K 0 sind und der Takt angelegt wird, ändert sich der Ausgang nicht. Es gibt keine unbestimmte Bedingung im JK-Flipflop.
Schaltplan
JK Flip Flop Schaltung
JK Flip Flop Wahrheitstabelle
JK Flip Flop Wahrheitstabelle
D Flip Flop
D Flip-Flop hat eine einzelne Datenleitung und einen Takteingang D-Flip-Flop ist die Vereinfachung eines SR-Flip-Flops . Der Eingang des D-Flipflops geht direkt zum Eingang S und das Kompliment geht zum Eingang R. Der D-Eingang wird während des gesamten Taktimpulses abgetastet.
Schaltplan
D Flip-Flop-Schaltung
D Flip Flop Wahrheitstabelle
D Flip Flop Wahrheitstabelle
T Flip Flop
Es ist eine Methode zur Vermeidung eines unbestimmten Zustands, der bei einem RS-Flipflop auftritt. Es soll nur eine Eingabe bereitgestellt werden, d. H. Eine T-Eingabe. Dieses Flip-Flop fungiert als Kippschalter. Umschalten bedeutet, in einen anderen Zustand zu wechseln. Das T-Flip-Flop besteht aus einem getakteten RS-Flip-Flop.
Schaltplan
T Flip-Flop-Schaltung
T Flip Flop Wahrheitstabelle
T Flip Flop Wahrheitstabelle
Elektronischer Oszillator
Ein elektronischer Oszillator ist eine elektronische Schaltung, die periodische oszillierende Signale erzeugt. Ein Oszillator wandelt Gleichstrom von einer Stromversorgung in ein Wechselstromsignal um.
Elektronischer Oszillator
Ein Oszillator ist ein Verstärker, der eine Rückmeldung mit einem Eingangssignal liefert. Es ist eine nicht rotierende Vorrichtung zur Erzeugung von Wechselstrom. Der Eingangsstromkreis muss ausreichend mit Strom versorgt werden, damit der Oszillator selbst ansteuern kann. Das Rückkopplungssignal im Oszillator ist regenerativ.
Elektronische Oszillatoren werden in zwei Kategorien eingeteilt
- Sinus- oder harmonischer Oszillator
- Nicht sinusförmiger oder Relaxationsoszillator
Sinus- oder harmonischer Oszillator
Die Oszillatoren, die einen Ausgang als Sinuswelle liefern, werden als Sinusoszillatoren bezeichnet. Diese Oszillatoren können den Ausgang bei Frequenzen im Bereich von 20 Hz bis GHz liefern. Je nach Material oder Komponenten des Oszillators werden Sinusoszillatoren weiter in vier Typen eingeteilt
- Schwingkreisoszillator
- RC-Oszillator
- Kristalloszillator
- Oszillator mit negativem Widerstand
Nicht sinusförmiger oder Relaxationsoszillator
Nicht sinusförmige Oszillatoren liefern eine Ausgabe in Form einer quadratischen, rechteckigen oder Sägezahnwellenform. Diese Oszillatoren können einen Ausgang bei Frequenzen im Bereich von 0 bis 20 MHz liefern.
Anwendungen von sequentiellen Logikschaltungen
Die Hauptanwendungen einer sequentiellen Logikschaltung sind:
- Wie ein Zähler , Schieberegister, Flip-Flops.
- Wird zum Aufbau der Speichereinheit verwendet.
- Wie programmierbare Geräte (PLDs, FPGA, CPLDs)
Hier dreht sich alles um die sequentiellen Schaltungen. Die sequentiellen Schaltungen sind die Schaltungen, bei denen der unmittelbare Wert der Ausgänge von den unmittelbaren Werten der Eingänge und auch von den Zuständen abhängt, in denen sie sich zuvor befanden. Sie enthalten Speicherblöcke zum Speichern des vorherigen Zustands der Schaltung.
Bei Fragen zu diesem Artikel oder bei der Umsetzung von Elektro- und Elektronikprojekten können Sie sich an uns wenden, indem Sie im Kommentarbereich unten einen Kommentar abgeben. Hier ist eine Frage an Sie, Was ist mit sequentiellen Schaltungen gemeint?
