Logica combinata vs sequenziale
L'elettronica digitale è la base dei moderni progressi tecnologici. I dispositivi digitali sono creati utilizzando i principi della logica booleana. La logica booleana, basata sulla natura delle uscite, è separata in logica combinatoria e logica sequenziale. Ogni tipo di logica può essere utilizzata per implementare diversi elementi digitali utilizzati oggi.
Logica combinata
Nella logica combinatoria, l'uscita è funzione solo degli ingressi presenti. L'uscita è indipendente dalle uscite precedenti; quindi a volte è chiamata logica indipendente dal tempo.
La logica combinata viene utilizzata per eseguire operazioni booleane su segnali di ingresso binari e dati binari. L'unità aritmetica e logica di una CPU esegue operazioni combinatorie sulla stringa di dati. Anche i semisommatori, i totalizzatori, i multiplexer, i demultiplexer, i decoder e gli encoder sono costruiti sulla base della logica combinatoria.
Logica sequenziale
La logica sequenziale è la forma della logica booleana in cui l'output è una funzione sia degli input presenti che degli output passati. Nella maggior parte dei casi, il segnale di uscita viene reimmesso nel circuito come nuovo ingresso. La logica sequenziale viene utilizzata per progettare e costruire macchine a stati finiti. L'implementazione fondamentale della logica sequenziale è il flip-flop. I flip-flop sono progettati per mantenere lo stato del sistema, quindi considerati come un elemento di memoria di base.
La logica sequenziale è ulteriormente suddivisa in logica sincrona e logica asincrona. Nella logica sincrona l'operazione logica viene ripetuta ciclicamente attraverso un segnale oscillante fornito ad ogni flip-flop del circuito. Questo segnale, spesso chiamato impulso di clock, attiva il circuito logico per una singola operazione.
Il principale vantaggio della logica sincrona è la sua semplicità. I principali svantaggi della logica sincrona sono la velocità di clock limitata disponibile e la richiesta di un segnale di clock per ogni flip-flop. Di conseguenza, le velocità dei circuiti sincroni sono limitate e si verifica uno spreco di energia quando si distribuisce il segnale a ogni elemento flip-flop.
Nella logica asincrona, tutti i flip flop non sono sincronizzati con lo stesso ciclo. Piuttosto, ogni singolo flip-flop è sincronizzato tramite il segnale di clock principale o da un'uscita di un altro flip-flop. Pertanto, le velocità dei circuiti logici asincroni sono molto più elevate rispetto ai circuiti sincroni. Anche se la logica asincrona è efficiente, sono difficili da progettare e implementare e pongono problemi se due segnali si sovrappongono.
Qual è la differenza tra logica combinatoria e sequenziale?
• La logica combinatoria utilizza solo gli ingressi presenti per determinare l'uscita mentre la logica sequenziale utilizza sia gli ingressi presenti che le uscite precedenti per determinare l'ingresso corrente.
• La logica combinatoria viene utilizzata per implementare le operazioni booleane di base mentre la logica sequenziale viene utilizzata per creare elementi di memoria.
• La logica sequenziale utilizza i feedback dall'uscita agli ingressi mentre la logica combinatoria non richiede feedback.
