Na rozdíl od kombinačních logických obvodů mají zpětnou vazbu.
Mají dva stavy a mezi nimi se přepínají.
Sám se překlápí mezi stavy, generuje periodický obdélníkový signál. Perioda každého stavu je t = ln(2)RC, celková perioda je tedy T = t1 + t2 = ln(2) R2 C1 + ln(2) R3 C2.
Princip: Jeden z tranzistorů má o maličko nižší potřebné napětí na bázi, aby se otevřel. Tzn. na začátku se jeden tranzistor (řekněme Q1) otevře dřív. V tu chvíli se C1 začíná vybíjet a C2 naopak nabíjet. Jakmile se C1 vybije, otočí se na něm polarita a nabíjí se opačným směrem. To způsobí napětí na Q2, který se následně otevře, což zařídí vybíjení C2 a následné uzavření Q1. V tu chvíli se proces se otáčí.
Má jeden stabilní stav, pro přechod do druhého je potřeba jej nakopnout, po čase t = ln(2) R2 C1 se zase vrátí zpět do svého stabilního stavu.
Má oba stavy stabilní, pro přechod je potřeba do něj kopnout vždy. Lze jej tedy použít jako jednoduchou paměť.
R | S | Akce | Q | Qdalší |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | Ponechá stav | Qminulý | Q |
0 | 1 | Set | 0 | 1 |
1 | 0 | Reset | 1 | 0 |
1 | 1 | Nedefinovaný stav |
RS klopný obvod se obvykle staví ze dvou NANDů
Toggle, přepínač. Změna se provede pouze pokud přijde signál hodin!
T | Q | Qdalší | Akce |
---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | Ponechá stav |
0 | 1 | 1 | Ponechá stav |
1 | 0 | 1 | Přepnutí |
1 | 1 | 0 | Přepnutí |
Kombinace RS a T. Odstraňuje nedefinovaný stav u RS (J = S, K = R) při kterém funguje jako T.
J | K | Qdalší | Akce |
---|---|---|---|
0 | 0 | Qminulý | Ponechá stav |
0 | 1 | 0 | Reset |
1 | 0 | 1 | Set |
1 | 1 | !Qminulý | Přepnutí |
Data – je-li na D 1, nastaví se při impulzu z hodin na 1, je-li 0, nastaví se na 0. Bez impulzu hodin stav vstup D ignoruje a pamatuje si předchozí stav.
Hodiny | D | Q |
---|---|---|
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
0 | Qminulý |
Nejjednodušeji je to řada D klopných obvodů které mají vždy svůj invertovaný výstup připojený na svůj vlastní vstup, a jako vstup hodin používají výstup předchozího klopného obvodu (kromě prvního, ten má normální hodinový vstup). Kromě binárního čítače fungují také jako děličky frekvencí.
Nejjednodušší. Paralelně zapojené D KO se společnými hodinami.
Také z D KO se společnými hodinami, ale zapojených za sebe, výstupy vedou na vstupy (kromě prvního), zde také najdeme výstupní bity.
Při zapojení posledního negovaného výstupu na první vstup dostaneme čítač.
Sekvenční automat je šestice: A=(X,Y,Q,q0,P,V) kde:
Existují dva způsoby definice výstupní funkce: Mealyho a Moorův.
Výstup je funkcí vstupu i stavu.
Výstup je funkcí pouze stavu.
Pomocí pravdivostních tabulek nebo grafů přechodů.
Pro uložení informace o stavu automatu použijeme klopné obvody. Pro generování výstupů použijeme kombinační logické obvody. Pro detaily syntézy těchto obvodů doporučuju projít si slajdy z INC (inc10_syncho.pdf).
V programovacích jazycích se implementují pomocí cyklu a switche.