Circuito lógico combinacional frente a circuito lógico secuencial
Los Circuitos Digitales son los circuitos que utilizan niveles discretos de tensión para su funcionamiento, y la lógica booleana para la interpretación matemática de estas operaciones. Los circuitos digitales usan elementos de circuitos abstractos llamados puertas, y cada puerta es un dispositivo cuya salida es una función únicamente de las entradas. Los circuitos digitales se utilizan para superar la atenuación de la señal, la distorsión del ruido presente en los circuitos analógicos. Según las relaciones entre las entradas y las salidas, los circuitos digitales se dividen en dos categorías; Circuitos Lógicos Combinacionales y Circuitos Lógicos Secuenciales.
Más sobre circuitos lógicos combinacionales
Los circuitos digitales cuyas salidas son una función de las entradas presentes se conocen como circuitos lógicos combinacionales. Por lo tanto, los circuitos lógicos combinacionales no tienen la capacidad de almacenar un estado dentro de ellos. En las computadoras, las operaciones aritméticas sobre los datos almacenados se realizan mediante circuitos lógicos combinacionales. Medios sumadores, sumadores completos, multiplexores (MUX), demultiplexores (DeMUX), codificadores y decodificadores son implementaciones de nivel elemental de circuitos lógicos combinacionales. La mayoría de los componentes de la Unidad Aritmética y Lógica (ALU) también se componen de circuitos lógicos combinacionales.
Los circuitos lógicos combinacionales se implementan principalmente mediante reglas de suma de productos (SOP) y productos de suma (POS). Los estados de trabajo independientes del circuito se representan con álgebra booleana. Luego simplificado e implementado con NOR, NAND y NOT Gates.
Más sobre circuitos lógicos secuenciales
Los circuitos digitales cuya salida es una función tanto de las entradas presentes como de las pasadas (en otras palabras, el estado actual del circuito) se conocen como circuitos lógicos secuenciales. Los circuitos secuenciales tienen la capacidad de retener el estado anterior del sistema en función de las entradas presentes y el estado anterior; por lo tanto, se dice que el circuito lógico secuencial tiene memoria y se usa para almacenar datos en un circuito digital. El elemento más simple en lógica secuencial se conoce como latch, donde puede retener el estado anterior (latches the memory/state). Los latches también se conocen como flip-flops (f-f) y, en su verdadera forma estructural, es un circuito combinacional con una o más salidas realimentadas como entradas. JK, SR (Set-Reset), T (Toggle) y D son flip flops de uso común.
Los circuitos lógicos secuenciales se utilizan en casi todos los tipos de elementos de memoria y máquinas de estados finitos. Finite State Machine es un modelo de circuito digital en el que se pueden establecer estados si el sistema es finito. Casi todos los circuitos lógicos secuenciales utilizan un reloj, y activa la operación de los flip flops. Cuando todos los flip-flops en el circuito lógico se activan simultáneamente, el circuito se conoce como circuito secuencial síncrono, mientras que los circuitos que no se activan simultáneamente se conocen como circuitos asíncronos.
En la práctica, la mayoría de los dispositivos digitales se basan en una mezcla de circuitos lógicos combinacionales y secuenciales.
¿Cuál es la diferencia entre los circuitos lógicos combinacionales y secuenciales?
• Los circuitos lógicos secuenciales tienen su salida basada en las entradas y los estados actuales del sistema, mientras que la salida del circuito lógico combinacional se basa solo en las entradas presentes.
• Los circuitos lógicos secuenciales tienen memoria, mientras que los circuitos lógicos combinacionales no tienen la capacidad de retener datos (estado)
• Los circuitos lógicos combinacionales se utilizan principalmente para operaciones aritméticas y booleanas, mientras que los circuitos lógicos secuenciales se utilizan para el almacenamiento de datos.
• Los circuitos lógicos combinacionales se construyen con puertas lógicas como dispositivo elemental mientras que, en la mayoría de los casos, los circuitos lógicos secuenciales tienen (f-f) como unidad de construcción elemental.
• La mayoría de los circuitos secuenciales son cronometrados (activados para operar con pulsos electrónicos), mientras que la lógica combinacional no tiene relojes.
