Sekventiaalipiirejä

Sekventiaalipiirit ovat digitaalisia logiikkapiirejä, joiden ulostulo riippuu paitsi nykyisistä sisääntuloista myös aiemmista sisääntuloista, jotka tallennetaan muistielementteihin. Tämä muistitoiminto erottaa ne kombinaatiopiireistä, joiden ulostulo riippuu ainoastaan nykyisistä sisääntuloista. Sekventiaalipiirejä käytetään yleisesti digitaalisten järjestelmien rakentamisessa, esimerkiksi tietokoneiden muistissa, laskureissa ja tilakoneissa.

Sekventiaalipiirit voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: synkronisiin ja asynkronisiin. Synkronisissa sekventiaalipiireissä kaikki muistielementit päivittyvät samanaikaisesti kellosignaalin vaikutuksesta. Tämä yksinkertaistaa suunnittelua ja varmistaa ennustettavan toiminnan. Asynkronisissa sekventiaalipiireissä muistielementit päivittyvät ilman keskitettyä kellosignaalia, mikä voi johtaa nopeampaan toimintaan mutta tekee suunnittelusta monimutkaisempaa ja altistaa ne tietyille ongelmille, kuten kilpailutilanteille.

Yleisimpiä sekventiaalipiirien perusrakennuspalikoita ovat flip-flopit ja salvat. Flip-flopit ovat tilatietoisia muistielementtejä, jotka voivat tallentaa yhden bitin tietoa ja vaihtaa tilaansa kellosignaalin tai muiden sisääntulojen perusteella. Salvat ovat samankaltaisia, mutta niiden toiminta perustuu enemmän sisääntulosignaalin tasoon kuin kellosignaalin reunaan. Näitä peruskomponentteja yhdistelemällä voidaan rakentaa monimutkaisempia sekventiaalipiirejä, kuten rekistereitä, jotka tallentavat useita bittejä, tai laskureita, jotka laskevat tapahtumia.