Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
teorisinde, “Sıralı Mantık” devrenin çıktılarının sadece şu anki durumuna değil, aynı zamanda geçmişteki girdilerine de bağlı olduğu mantık devresi yapısıdır.Sıralı mantık devreleri devrelerinin aksine sadece şu anki inputlara bağlı değildir. Şöyle ki, sıralı mantık devrelerinin durum hafızaları varken, kombinasyonel mantık devrelerinin yoktur. Diğer bir deyişle, sıralı mantık devreleri hafıza elemanı taşıyan kombinasyonel devrelerdir.
Sıralı mantık, hafıza elemanları vb. güncel elektroniğin temel inşa bloğu olan sonlu durum makinelerinin dizaynında kullanılır. Aslında tüm kullanımda olan dijital cihazlar, kombinasyonel ve sıralı devrelerin birleşiminden oluşmaktadır.
Tanıdık bir sıralı mantık örneği olarak, kanal numarası artır/azalt fonksiyonuna sahip bir televizyonu gösterebiliriz. Yukarı tuşuna basmak, televizyonun o an taşıdığı değere değil de sırada bir sonraki kanala geçmesini sağlar. 5.kanaldan 6 ya bu şekilde geçilebilir, fakat 8 deyseniz 9 sonucunu elde edersiniz. Bu çok basit gözüken örneğin can alıcı noktası televizyonun sinyal gelmedikçe bulunduğu kanalı muhafaza edebilmesidir ki şu anki durumu da yine önceden basılmış olan butonlara bağlıdır. Televizyon şu an bulunduğu kanalı, durumunun bir parçası olarak muhafaza edebilmektedir. Bir butona basıldığında ise, şu anki durumuna ve gelen girdiye (aşağı/yukarı) bağlı olarak bir sonraki kanalı hesap edip, daha sonra bu değeri yine saklamaktadır.
Dijital sıralı devreler ve asenkron olmak üzere iki tipe sahiptirler. Senkron dijital devrelerde, hafıza elemanının durumu, sadece saat girdisinin belirli zamanlarında değiştirilebilirler. Asenkron tipe ise inputun değişimine bağlı olarak anlık durum değişimleri yaşanmaktadır. Örneğin sırasıyla sayı sayan bir devre, her bir saat tikinde değerini senkron bir biçimde artırırken, istendiğinde onun durumunu sıfırlayan kontrol pini bunu asenkron biçimde yapar.
Senkron sıralı mantık
Günümüzde kullandığımız neredeyse tüm mantık devreleri “saatli” ya da senkron devrelerdir. Senkron bir devrede, “saat” ismi verilen, arka arkaya atmalar üreten bir elektronik osilatör bulunur. Bu atmaların her biri devre üzerindeki tüm hafıza elemanlarına ulaştırılır. Sıralı bir devre içerisinde kullanılan en basit hafıza elemanı ’tur ki kendisi sadece 1 bit lik bir very muhafaza edebilir. Devre içerisindeki herhangi bir flip-flop’un değeri sadece kendisine ulaştırılmış olan saat atmalarının yükselme veya alçalma anında değiştirilebilir. Bu sebeple tüm devre aynı anda başlar ve aynı anda durum değiştirir. Buna devrenin senkronize olması denir.
Devre üzerinde bulunan hafıza elemanlarının(Flip-Flop) verilen herhangi bir andaki çıktılarına, devrenin durumu denir. Senkron bir devrede, devrenin tüm durumu sadece saat atmalarında değiştirilebilir. Her bir atmada, devrenin şu anki durumu gelen girdiye göre kombinasyonel bir devre vasıtasıyla yeniden hesaplanır ve çıktı oluştuktan sonra devre durumunu bir sonraki atmaya kadar koruma eğilimi gösterir.
Senkron bir mantık devresinin en önemli avantajı sade olmasıdır. Gelen girdiden bağımsız olarak tüm devrenin değer alıp sonuç verme süresi bellidir. Aradaki ufak gecikmeye “İlerleme gecikmesi” denilmektedir. Arka arkaya gelen iki atmanın süresinin bu ilerleme gecikmesinden fazla olması devrenin düzgün çalışabilmesi için hayati öneme sahiptir. Eğer aralıklar yeterince uzun olursa, devre gelen girdiye bağlı olarak sonucunu hesaplayıp bir sonraki saat atmasına kadar durumunu muhafaza edebilir. Çok küçük diğer birkaç sorun dışında, bu koşulun sağlanması devrenin istenen bir biçimde düzgün çalışacağını garanti etmektedir. İlerleme gecikmesi bir devrenin en yüksek çalışma hızını belirleyen unsurdur. Senkron devrelerin 2 önemli dezavantajları bulunmaktadır:
- Elde edilebilecek en yüksek saat hızı devre içerisindeki en yavaş mantık yolu tarafından belirlenir. Bu yola “Kritik yol” denir. Her mantıksal hesaplamada, en basitinden en karmaşığına kadar, tüm işlemlerin tek bir saat atmasında tamamlanması gerekir. Diğer bir deyişle işlemleri çok hızlı tamamlayabilen devreler bir sonraki saat atmasına kadar bekleme durumunda kalırlar. Bu sebeple senkron bir devre asenkron olana kıyasla daha yavaş olabilir. Senkron devreleri biraz daha hızlı çalıştırmanın yolu, karmaşık ve çok vakit alan işlemlerin daha basit birimlere bölünmesinden geçer. Bu tarz yapılan işlemlere küme komut işleme denir. Bu metot birçok mikroişlemci tarafından benimsenmiş bir metoddur ve modern işlemcilerin daha performanslı çalışmasını sağlar.
- Saat sinyali devre içerisindeki her bir flipo flopa aktarılmak zorundadır. Saat sinyali de genellikle yüksek frekansa sahip olduğundan, saat sinyalinin devre üzerindeki iletimi oldukça uzun yol üzerinden çok fazla güç harcanmasına sebep olmaktadır ki bu da ısı demektir. Flip-Flop’lar devre içerisinde durumlarını korumak konusunda çok az bir güç tüketmelerine rağmen saat sinyalinin iletimi sebebiyle toplam güç tüketimi ciddi biçimde artar ve artık bir sıcaklık oluşur. Bu durum özellikle sınırlı pil ile çalışan mobil cihazlarda ciddi bir sıkıntı teşkil eder, cihazın çalışmadığı anlarda bile güç tüketmesi demektir.
Asenkron sıralı mantık
Asenkron sıralı devreler, belirli bir saat sinyali tarafından kontrol edilmezler, devrenin durumu anlık olarak girdinin değişmesiyle beraber değişir. Asenkron devrelerin senkronlara oranla daha hızlı çalıştığı bilinmektedir çünkü durumun değişmesi için bir sonraki saat atmasını beklemesine gerek yoktur. Devrenin potansiyel hızı, devre içerisinde kullanılan ilerleme gecikmeleriyle sınırlıdır.
Fakat, asenkron devreler, senkronlara oranla dizaynı ve kontrol etmesi daha zordur. Temel problem dijital hafıza elemanlarının gelen girdi sırasına hassas olmalarından kaynaklanmaktadır, eğer iki girdi mantık kapısına neredeyse aynı anda ulaşırlarsa, devrenin vereceği çıktıyı tahmin etmek zorlaşmaktadır, daha erken gelen sinyal devrenin durumunu belirlemektedir. Bu sebeple devredeki sıcaklık vb. dış etmenlerden kaynaklanan gecikmeler devrenin istenmeyen bir duruma girmesine sebep olabilir. Bu duruma “Yarış Şartı” denmektedir (önce gelen ne derse o gibi de söylenebilir). Bu duruma senkron devrelerde çok rastlanmaz çünkü bir sonraki saat atmasına kadar devrenin istenen sinyallere ulaşacağı öngörüsünde bulunulmuştur. Asenkron devreler, bu sebeple genellikle zamanlama konusunda tüm devre dizaynında sorun çıkaran elemanlardır çünkü çıktı bir saat sinyaliyle kontrol edilmemektedir.
Asenkron devreler genellikle çok az kısımda kullanılırlar, mikroişlemciler ve gibi diğer durumlar için yüksek hızlı senkron devreler tercih edilmektedir. Asenkron devrelerin dizaynı ve analizi için senkron devrelerden daha farklı matematik modeller ve teknikler geliştirilmektedir. Şu sıralar bu konu aktif bir araştırma konusudur.
Ayrıca bakınız
Kaynakça
- ^ a b c Vai, M. Michael (2000). VLSI Design. CRC Press. s. 147. ISBN . 24 Mart 2017 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Mayıs 2015.
- ^ Cavanagh, Joseph (2006). Sequential Logic: Analysis and Synthesis. CRC Press. ss. ix. ISBN . 4 Haziran 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Mayıs 2015.
- ^ Lipiansky, Ed (2012). Electrical, Electronics, and Digital Hardware Essentials for Scientists and Engineers. John Wiley and Sons. s. 8.39. ISBN . 22 Nisan 2016 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Mayıs 2015.
- ^ Dally, William J.; Harting, R. Curtis (2012). Digital Design: A Systems Approach. Cambridge University Press. s. 291. ISBN . 3 Haziran 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 20 Mayıs 2015.
- Katz, R, and Boriello, G. Contemporary Logic Design. 2nd ed. Prentice Hall. 2005. .
- Zvi Kohavi, Niraj K. Jha. Switching and Finite Automata Theory. 3rd ed. Cambridge University Press. 2009.
- V. O. Vasyukevich. (2009). — 118 p.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
teorisinde Sirali Mantik devrenin ciktilarinin sadece su anki durumuna degil ayni zamanda gecmisteki girdilerine de bagli oldugu mantik devresi yapisidir Sirali mantik devreleri devrelerinin aksine sadece su anki inputlara bagli degildir Soyle ki sirali mantik devrelerinin durum hafizalari varken kombinasyonel mantik devrelerinin yoktur Diger bir deyisle sirali mantik devreleri hafiza elemani tasiyan kombinasyonel devrelerdir Sirali mantik hafiza elemanlari vb guncel elektronigin temel insa blogu olan sonlu durum makinelerinin dizayninda kullanilir Aslinda tum kullanimda olan dijital cihazlar kombinasyonel ve sirali devrelerin birlesiminden olusmaktadir Tanidik bir sirali mantik ornegi olarak kanal numarasi artir azalt fonksiyonuna sahip bir televizyonu gosterebiliriz Yukari tusuna basmak televizyonun o an tasidigi degere degil de sirada bir sonraki kanala gecmesini saglar 5 kanaldan 6 ya bu sekilde gecilebilir fakat 8 deyseniz 9 sonucunu elde edersiniz Bu cok basit gozuken ornegin can alici noktasi televizyonun sinyal gelmedikce bulundugu kanali muhafaza edebilmesidir ki su anki durumu da yine onceden basilmis olan butonlara baglidir Televizyon su an bulundugu kanali durumunun bir parcasi olarak muhafaza edebilmektedir Bir butona basildiginda ise su anki durumuna ve gelen girdiye asagi yukari bagli olarak bir sonraki kanali hesap edip daha sonra bu degeri yine saklamaktadir Dijital sirali devreler ve asenkron olmak uzere iki tipe sahiptirler Senkron dijital devrelerde hafiza elemaninin durumu sadece saat girdisinin belirli zamanlarinda degistirilebilirler Asenkron tipe ise inputun degisimine bagli olarak anlik durum degisimleri yasanmaktadir Ornegin sirasiyla sayi sayan bir devre her bir saat tikinde degerini senkron bir bicimde artirirken istendiginde onun durumunu sifirlayan kontrol pini bunu asenkron bicimde yapar Senkron sirali mantikGunumuzde kullandigimiz neredeyse tum mantik devreleri saatli ya da senkron devrelerdir Senkron bir devrede saat ismi verilen arka arkaya atmalar ureten bir elektronik osilator bulunur Bu atmalarin her biri devre uzerindeki tum hafiza elemanlarina ulastirilir Sirali bir devre icerisinde kullanilan en basit hafiza elemani tur ki kendisi sadece 1 bit lik bir very muhafaza edebilir Devre icerisindeki herhangi bir flip flop un degeri sadece kendisine ulastirilmis olan saat atmalarinin yukselme veya alcalma aninda degistirilebilir Bu sebeple tum devre ayni anda baslar ve ayni anda durum degistirir Buna devrenin senkronize olmasi denir Devre uzerinde bulunan hafiza elemanlarinin Flip Flop verilen herhangi bir andaki ciktilarina devrenin durumu denir Senkron bir devrede devrenin tum durumu sadece saat atmalarinda degistirilebilir Her bir atmada devrenin su anki durumu gelen girdiye gore kombinasyonel bir devre vasitasiyla yeniden hesaplanir ve cikti olustuktan sonra devre durumunu bir sonraki atmaya kadar koruma egilimi gosterir Senkron bir mantik devresinin en onemli avantaji sade olmasidir Gelen girdiden bagimsiz olarak tum devrenin deger alip sonuc verme suresi bellidir Aradaki ufak gecikmeye Ilerleme gecikmesi denilmektedir Arka arkaya gelen iki atmanin suresinin bu ilerleme gecikmesinden fazla olmasi devrenin duzgun calisabilmesi icin hayati oneme sahiptir Eger araliklar yeterince uzun olursa devre gelen girdiye bagli olarak sonucunu hesaplayip bir sonraki saat atmasina kadar durumunu muhafaza edebilir Cok kucuk diger birkac sorun disinda bu kosulun saglanmasi devrenin istenen bir bicimde duzgun calisacagini garanti etmektedir Ilerleme gecikmesi bir devrenin en yuksek calisma hizini belirleyen unsurdur Senkron devrelerin 2 onemli dezavantajlari bulunmaktadir Elde edilebilecek en yuksek saat hizi devre icerisindeki en yavas mantik yolu tarafindan belirlenir Bu yola Kritik yol denir Her mantiksal hesaplamada en basitinden en karmasigina kadar tum islemlerin tek bir saat atmasinda tamamlanmasi gerekir Diger bir deyisle islemleri cok hizli tamamlayabilen devreler bir sonraki saat atmasina kadar bekleme durumunda kalirlar Bu sebeple senkron bir devre asenkron olana kiyasla daha yavas olabilir Senkron devreleri biraz daha hizli calistirmanin yolu karmasik ve cok vakit alan islemlerin daha basit birimlere bolunmesinden gecer Bu tarz yapilan islemlere kume komut isleme denir Bu metot bircok mikroislemci tarafindan benimsenmis bir metoddur ve modern islemcilerin daha performansli calismasini saglar Saat sinyali devre icerisindeki her bir flipo flopa aktarilmak zorundadir Saat sinyali de genellikle yuksek frekansa sahip oldugundan saat sinyalinin devre uzerindeki iletimi oldukca uzun yol uzerinden cok fazla guc harcanmasina sebep olmaktadir ki bu da isi demektir Flip Flop lar devre icerisinde durumlarini korumak konusunda cok az bir guc tuketmelerine ragmen saat sinyalinin iletimi sebebiyle toplam guc tuketimi ciddi bicimde artar ve artik bir sicaklik olusur Bu durum ozellikle sinirli pil ile calisan mobil cihazlarda ciddi bir sikinti teskil eder cihazin calismadigi anlarda bile guc tuketmesi demektir Asenkron sirali mantikAsenkron sirali devreler belirli bir saat sinyali tarafindan kontrol edilmezler devrenin durumu anlik olarak girdinin degismesiyle beraber degisir Asenkron devrelerin senkronlara oranla daha hizli calistigi bilinmektedir cunku durumun degismesi icin bir sonraki saat atmasini beklemesine gerek yoktur Devrenin potansiyel hizi devre icerisinde kullanilan ilerleme gecikmeleriyle sinirlidir Fakat asenkron devreler senkronlara oranla dizayni ve kontrol etmesi daha zordur Temel problem dijital hafiza elemanlarinin gelen girdi sirasina hassas olmalarindan kaynaklanmaktadir eger iki girdi mantik kapisina neredeyse ayni anda ulasirlarsa devrenin verecegi ciktiyi tahmin etmek zorlasmaktadir daha erken gelen sinyal devrenin durumunu belirlemektedir Bu sebeple devredeki sicaklik vb dis etmenlerden kaynaklanan gecikmeler devrenin istenmeyen bir duruma girmesine sebep olabilir Bu duruma Yaris Sarti denmektedir once gelen ne derse o gibi de soylenebilir Bu duruma senkron devrelerde cok rastlanmaz cunku bir sonraki saat atmasina kadar devrenin istenen sinyallere ulasacagi ongorusunde bulunulmustur Asenkron devreler bu sebeple genellikle zamanlama konusunda tum devre dizayninda sorun cikaran elemanlardir cunku cikti bir saat sinyaliyle kontrol edilmemektedir Asenkron devreler genellikle cok az kisimda kullanilirlar mikroislemciler ve gibi diger durumlar icin yuksek hizli senkron devreler tercih edilmektedir Asenkron devrelerin dizayni ve analizi icin senkron devrelerden daha farkli matematik modeller ve teknikler gelistirilmektedir Su siralar bu konu aktif bir arastirma konusudur Ayrica bakinizFPGAKaynakca a b c Vai M Michael 2000 VLSI Design CRC Press s 147 ISBN 0849318769 24 Mart 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Mayis 2015 Cavanagh Joseph 2006 Sequential Logic Analysis and Synthesis CRC Press ss ix ISBN 0849375649 4 Haziran 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Mayis 2015 Lipiansky Ed 2012 Electrical Electronics and Digital Hardware Essentials for Scientists and Engineers John Wiley and Sons s 8 39 ISBN 1118414543 22 Nisan 2016 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Mayis 2015 Dally William J Harting R Curtis 2012 Digital Design A Systems Approach Cambridge University Press s 291 ISBN 0521199506 3 Haziran 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 20 Mayis 2015 Katz R and Boriello G Contemporary Logic Design 2nd ed Prentice Hall 2005 ISBN 0 201 30857 6 Zvi Kohavi Niraj K Jha Switching and Finite Automata Theory 3rd ed Cambridge University Press 2009 ISBN 978 0 521 85748 2 V O Vasyukevich 2009 118 p