11 Czas w układach cyfrowych. Logika sekwencyjna

Czas Ciągły a Czas Dyskretny:

W fizycznym świecie czas jest ciągły, płynie nieprzerwanie od przeszłości do przyszłości. W układach cyfrowych czas jest dyskretny, podzielony na równe jednostki zwane cyklami zegara. Zegar oscyluje z określoną częstotliwością, co dzieli czas na sekwencje kroków.

Cykl Zegara:

Cykl zegara to podstawowa jednostka czasu w układach cyfrowych. Podczas każdego cyklu zegara układ ma możliwość wykonania jednej operacji logicznej. Częstotliwość zegara określa, jak szybko układ może przetwarzać dane. Na przykład zegar o częstotliwości 1 GHz wykonuje miliard cykli na sekundę.

Logika Kombinacyjna

Logika kombinacyjna to typ logiki, w której wyjścia układu są bezpośrednio zależne od jego bieżących wejść. Każde wejście ma natychmiastowy wpływ na wyjście bez żadnego opóźnienia czasowego wynikającego z przeszłych stanów. Cechy Logiki Kombinacyjnej:

• Natychmiastowa reakcja: Wyjście jest natychmiastowym rezultatem wejścia.
• Brak pamięci: Nie przechowuje żadnych stanów z przeszłości, działa jedynie na bieżących danych wejściowych.
• Przykłady: Bramy logiczne (AND, OR, NOT), multipleksery, dekodery.

Logika Sekwencyjna

Logika sekwencyjna to typ logiki, w której wyjścia zależą nie tylko od bieżących wejść, ale także od stanów poprzednich. Jest to możliwe dzięki użyciu elementów pamięci, takich jak przerzutniki (flip-flopy) czy rejestry. Cechy Logiki Sekwencyjnej:

• Pamięć stanu: Układ zapamiętuje stany poprzednich cykli zegara i używa ich do określenia bieżącego wyjścia.
• Synchronizacja z zegarem: Zmiany stanu i wyjścia są zsynchronizowane z cyklami zegara.
• Przykłady: Liczniki, rejestry, automaty stanu.