Tilstandsskifter

Tilstandsskifter er en bred betegnelse for enheter eller prosesser som kan befinne seg i to eller flere distinkte tilstander og som skifter mellom disse tilstandene som svar på innganger eller tidsstyrte hendelser. Begrepet brukes i elektronikk, informatikk og andre tekniske områder for å beskrive hvordan systemer lagrer informasjon, styrer sekvenser eller endrer oppførsel.

Klassifisering: Mekaniske tilstandsskifter omfatter brytere og reléer som kan låses i en bestemt posisjon. Elektroniske tilstandsskifter er latches og flip-flops; de har to bistabile tilstander og holder sin tilstand inntil en ny overgang skjer. Vanlige eksempler er SR-latch, D-flipflop og JK-flipflop.

I digital logikk modelleres tilstandsskifter ofte som endelige tilstandsmodeller (finite state machines, FSM) som styrer sekvenser i kontrolllogikk og dataprosesser.

Funksjonsprinsipp: En tilstandsskifter har et sett med mulige tilstander, en overgangsfunksjon som bestemmer neste tilstand basert på gjeldende tilstand og innganger, og ofte en klokke eller hendelsesbasert trigger som tvinger overgangen. Mange elektroniske tilstandsskifter er bistabile og lagrer enkeltbits.

Anvendelser: Tilstandsskifter brukes til lagring av informasjon (minne, registre), styring av sekvenser i prosessorer og kontrollsystemer, debouncing av mekaniske brytere og som byggesteiner i mer komplekse tilstandsmaskiner.

Historie og betydning: Konseptet er sentralt i digital elektronikk og beregningslogikk og bygger på Boolean-algebra og automatteori. Se også: flip-flop, latch, finite state machine.