Sekvenční obvod je logický obvod, kde výstup závisí na aktuální hodnotě vstupního signálu a na posloupnosti minulých vstupů. Zatímco kombinační obvod je funkce pouze aktuálního vstupu. Sekvenční obvod je kombinací kombinačního obvodu a paměťového prvku. sekvenční obvody používají aktuální vstupní proměnné a předchozí vstupní proměnné, které jsou uloženy a poskytují data obvodu v příštím hodinovém cyklu.
Blokové schéma sekvenčních obvodů
Typy sekvenčních obvodů
The sekvenční obvody jsou rozděleny do dvou typů
- Synchronní obvod
- Asynchronní obvod
V synchronních sekvenčních obvodech se stav zařízení mění v diskrétních časech v reakci na hodinový signál. V asynchronních obvodech se stav zařízení mění v reakci na měnící se vstupy.
Synchronní obvody
V synchronních obvodech jsou vstupy impulsy s určitými omezeními šířky impulzu a zpoždění šíření. Synchronní obvody lze tedy rozdělit na taktované a netaktované nebo pulzní sekvenční obvody.
Synchronní obvod
Hodinový sekvenční obvod
Taktované sekvenční obvody mají klopné obvody nebo západky pro své paměťové prvky. K hodinovým vstupům všech paměťových prvků obvodu jsou připojeny periodické hodiny, které synchronizují všechny vnitřní změny stavu. Proto je provoz obvodu řízen a synchronizován periodickým pulzem hodin.
Natažené sekvence
Neotaktovaný sekvenční obvod
V netaktovaném sekvenčním obvodu je třeba dva po sobě jdoucí přechody mezi 0 a 1 pro střídání stavu obvodu. Obvod neotaktovaného režimu je navržen tak, aby reagoval na impulsy určitých dob, které neovlivňují chování obvodu.
Odemčená sekvence
Synchronní logický obvod je velmi jednoduchý. Logické brány které provádějí operace s daty, vyžadují konečné množství času, aby reagovaly na změny ve vstupu.
Asynchronní obvody
Asynchronní obvod nemá hodinový signál k synchronizaci svých vnitřních změn stavu. Změna stavu tedy nastává v přímé reakci na změny, ke kterým dochází v primárních vstupních linkách. Asynchronní obvod nevyžaduje přesné řízení časování od žabky .
Asynchronní obvod
Asynchronní logika je obtížnější navrhnout a ve srovnání se synchronní logikou má určité problémy. Hlavní problém spočívá v tom, že digitální paměť je citlivá na pořadí, v jakém jim jejich vstupní signály přicházejí, například pokud dva signály dorazí klopným obvodem současně, do kterého stavu obvod vstupuje, může záviset na tom, který signál se dostane do nejprve logická brána.
Asynchronní obvody se používají v kritických částech synchronních systémů, kde je prioritou rychlost systému, jako například v mikroprocesory a obvody digitálního zpracování signálu .
Flip Flop Circuit
Flip-flop je sekvenční obvod, který vzorkuje vstup a mění výstup v konkrétní instanci času. Má dva stabilní stavy a lze jej použít k uložení informací o stavu. Signály jsou aplikovány na jeden nebo více řídicích vstupů pro změnu stavu obvodu a budou mít jeden nebo dva výstupy.
Jedná se o základní úložný prvek v sekvenční logice a základní stavební kameny digitálních elektronických systémů. Mohou být použity k vedení záznamu o hodnotě proměnné. Flip-flop se také používá k ovládání funkčnosti obvodu.
RS Flip Flop
Klopný obvod R-S je nejjednodušší klopný obvod. Má dva výstupy, jeden výstup je opačný než druhý a dva vstupy. Dva vstupy jsou Set a Reset. Flip-flop v zásadě používá brány NAND s dalším aktivačním kolíkem. Obvod poskytuje výstup pouze v případě, že je aktivační kolík vysoký.
Blokové schéma
Blokové schéma Flip Flop SR
Kruhový diagram
Obvodové schéma klopného obvodu SR
Tabulka pravdy SR Flip Flop
Tabulka pravdy SR Flip Flop
JK Flip Flop
Žabky JK jsou jedním z důležitých žabek. Pokud jsou vstupy J a K jeden a při použití hodin se výstup změní bez ohledu na minulé podmínky. Pokud jsou vstupy J a K 0 a při použití hodin nebudou na výstupu žádné změny. Ve flip-flopu JK není žádná neurčitá podmínka.
Kruhový diagram
JK Flip Flop Circuit
Tabulka pravdy JK Flip Flop
Tabulka pravdy JK Flip Flop
D Flip Flop
Klopný obvod D má jednu datovou linku a hodinový vstup Klopný obvod D je zjednodušení klopného obvodu SR . Vstup klopného obvodu D jde přímo na vstup S a kompliment jde na vstup R. D vstup je vzorkován v průběhu hodinového pulzu.
Kruhový diagram
D flip flop Circuit
Tabulka pravdy flip flopu
Tabulka pravdy flip flopu
T Flip Flop
Jedná se o metodu, jak se vyhnout neurčitému stavu nalezenému v procesu klopného obvodu RS. Poskytuje pouze jeden vstup, tj. T vstup. Tento klopný obvod funguje jako přepínač. Přepnout znamená změnit do jiného stavu. Klopný obvod T je navržen z taktovaného klopného obvodu RS.
Kruhový diagram
T Flip Flop Circuit
Tabulka pravdy T Flip Flop
Tabulka pravdy T Flip Flop
Elektronický oscilátor
Elektronický oscilátor je elektronický obvod, který produkuje periodické oscilační signály. Oscilátor převádí stejnosměrný proud ze zdroje napájení na signál střídavého proudu.
Elektronický oscilátor
Oscilátor je zesilovač, který poskytuje zpětnou vazbu se vstupním signálem. Jedná se o nerotující zařízení na výrobu střídavého proudu. Aby se oscilátor mohl sám napájet, musí být do vstupního obvodu přiváděno dostatečné množství energie. Zpětnovazební signál v oscilátoru je regenerativní.
Elektronické oscilátory jsou rozděleny do dvou kategorií
- Sinusový nebo harmonický oscilátor
- Nesinusový nebo relaxační oscilátor
Sinusový nebo harmonický oscilátor
Oscilátory, které dávají výstup jako sinusová vlna, se nazývají sinusové oscilátory. Tyto oscilátory mohou poskytovat výstup na frekvencích od 20 Hz do GHz. V závislosti na materiálu nebo složkách použitých v oscilátoru se sinusové oscilátory dále dělí na čtyři typy
- Laděný obvodový oscilátor
- RC oscilátor
- Krystalový oscilátor
- Oscilátor záporného odporu
Nesinusový nebo relaxační oscilátor
Nesinusové oscilátory poskytují výstup ve formě čtvercového, obdélníkového nebo pilovitého tvaru vlny. Tyto oscilátory mohou poskytovat výstup při frekvencích od 0 do 20 MHz.
Aplikace sekvenčních logických obvodů
Hlavní aplikace sekvenčních logických obvodů jsou,
- Tak jako počítadlo , posuvný registr, klopné obvody.
- Slouží k sestavení paměťové jednotky.
- Tak jako programovatelná zařízení (PLD, FPGA, CPLD)
Jedná se o sekvenční obvody. Sekvenční obvody jsou obvody, kde okamžitá hodnota výstupů závisí na okamžitých hodnotách vstupů a také na stavech, ve kterých byly dříve. Obsahují paměťové bloky pro uložení předchozího stavu obvodu.
Kromě toho ohledně jakýchkoli dotazů týkajících se tohoto článku nebo jakékoli pomoci s implementací projektů v oblasti elektrotechniky a elektroniky nás můžete kontaktovat komentováním v sekci komentářů níže. Zde je otázka pro vás, Co se rozumí sekvenčními obvody?
