Sequenzierungslogik

Sequenzierungslogik bezeichnet in der Informatik und Automationspraxis jene Form der Logik, die die zeitliche Abfolge von Operationen, Signalen oder Prozessschritten festlegt und steuert. Sie ergänzt die rein kombinatorische Logik um Zustände, Timing und Synchronisation, sodass eine definierte Reihenfolge von Ereignissen gewährleistet ist. Typische Umsetzungen verwenden endliche Automaten, Zustandsmaschinen oder spezialisierte Sequencer in Mikrocontrollern und digitalen Schaltungen. Die Sequenzierung kann deterministisch oder mit festgelegten Wartezeiten erfolgen und wird oft durch einen Takt (Clock) oder durch Ereignisse ausgelöst.

Zentrale Konzepte sind Zustandsdiagramme, Übergänge zwischen Zuständen, Timingspezifikationen und Ereignisabhängigkeiten. Moore- und Mealy-Maschinen unterscheiden sich darin, dass Ausgaben von dem Zustand oder auch von Eingangssignalen abhängig sein können. In der Praxis umfasst Sequenzierungslogik außerdem Fehlersicherheit, Pufferung von Signalen, Synchronisation über verschiedene Taktraten und das Handling von asynchronen Eingängen.

Anwendungsfelder liegen in digitalen Schaltungen, Steuerungstechnik, Robotik, Automatisierung und Software-Compiler- oder BIOS-Logik, wo Abfolgen wie Init, Lade-, Verarbeitungs- oder Kommunikationsfolgen zuverlässig umgesetzt werden müssen. In der Hardware-Entwicklung dient Sequenzierungslogik dazu, Operationsfolgen in Kernprozessoren, FPGAs oder Sequenzcontrollern zu orchestrieren. In der Prozessleittechnik und in der Automatisierung wird Sequenzlogik für Ablaufpläne und Sicherheitsschaltungen eingesetzt.

Historisch hat die Sequenzierungslogik ihre Wurzeln in der Theoretischen Informatik der endlichen Automaten und in der digitalen Ereignissteuerung der 1950er bis 1970er Jahre. Sie ist eng verwoben mit Konzepten der Zustandsmaschinen, der Timingsynthese und der formalen Verifikation von Abläufen. In modernen Systemen wird sie oft durch Model-Checking, formale Spezifikation und Hardwarebeschreibungssprachen modelliert.