組合せ回路と順序回路の違いとは?

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組合せ回路と逐次回路の主な違いは、組合せ回路の出力が現在の入力に依存するのに対し、逐次回路の出力は現在の入力だけでなく、過去の出力にも依存する点です。

デジタル回路は、デジタル信号で動作する回路です。

この信号は2つの離散的な値(1と0)で構成されている。

デジタル信号は、アナログ信号が持つ減衰やノイズなどの制限を克服するのに役立つ。

デジタル回路には、大きく分けて「組合せ回路」と「順序回路」の2種類があります。

組合せ回路の結果は、現在の入力に依存する。

一方、逐次回路の結果は、現在の入力と過去の出力に依存する。

そのため、データを保存するためのメモリが搭載されている。

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組合せ回路とは

組合せ回路とは、出力が現在の入力値に依存する回路です。

AND、OR、NOT、NAND、NORなどの基本ゲートは、組合せ回路を作るためのビルディングブロックです。

また、それらを用いてより複雑な組合せ回路を作ることも可能である

これらの回路は記憶装置を持たない。

Main Difference - Combinational vs Sequential Circuits

一般的な組合せ回路には次のようなものがあります。

半加算器・・・入力が2つ、出力が2つ(キャリー、サム)あります。

2つの1ビット2進数を加算することができる。

全加算器 – 入力が3つ、出力が2つあります。

2つの1ビット数を加算することができます。

Nビット並列加算器 – フル加算器の組み合わせで、2つのNビット2進数の加算が可能です

前の完全加算器のキャリー出力は、次の完全加算器のキャリー入力に転送されます(例:4ビット並列加算器)。

半減算器 – 2つの2進数ビットの差を求めることができます。

マルチプレクサ – 複数の入力ラインと1つの出力ラインを備えています。

  また、入力を1つ選択し、出力に切り替えます。

デマルチプレクサ – マルチプレクサと逆の動作を行い、1つの入力を得て複数の出力に送ります。

エンコーダー – 2^n個の入力ラインとn個の出力ラインを持ちます。

2^nの入力をnビットのコードにエンコードします。

デコーダ – エンコーダと逆の動作をします。

 n本の入力ラインと2^n本の出力ラインを持つ。

  さらに、n個の入力を2^n個の出力にデコードする。

シーケンシャル回路とは

順次回路とは、出力が現在の入力と過去の出力に依存する回路の一種である

  このような回路には、過去の出力を保存するためのメモリユニットが含まれる。

また、離散的な時間間隔で状態を変化させるためのクロックで構成されることもあります。

一般的な順序回路には次のようなものがあります。

フリップフロップ – 2つの状態のいずれかになる回路です。

トリガを受けるまでその状態を維持します。

SRフリップフロップ、Tフリップフロップ、JKフリップフロップなど、さまざまなタイプのフリップフロップがあります。

レジスタ – 高速なメモリロケーションですが、プロセッサに配置されています。

組合せ回路と順序回路の違い

定義

組合せ回路は、出力が現在の入力の純粋な関数だけであるデジタル回路の一種である

逐次回路は、出力が入力信号の現在値だけでなく、過去の入力のシーケンスにも依存するデジタル回路の一種である

出力

組合せ回路の出力は現在の入力に依存し、逐次回路の出力は現在の入力と過去の出力に依存する。

  これが、組合せ回路と逐次回路の大きな違いです。

メモリユニット

組合せ回路と逐次回路のもう一つの違いは、組合せ回路にはメモリーユニットがないことである

しかし、逐次回路では、直前の結果を記憶するためのメモリユニットがあります。

時計

また、組合せ回路にはクロックはない。

しかし、逐次回路にはクロックがあります。

これが、組合せ回路と順序回路の違いの一つです。

半加算器、全加算器、マルチプレクサ、デマルチプレクサ、エンコーダ、デコーダなどが組合せ回路、フリップフロップ、レジスタなどが順序回路の例として挙げられます。

結論

デジタル回路には、組合せ回路と逐次回路の2種類があります。

組み合わせ回路と逐次回路の主な違いは、組み合わせ回路の出力が現在の入力に依存するのに対し、逐次回路の出力は現在の入力だけでなく、過去の出力にも依存する点です。

  簡単に言えば、順序回路は組合せ回路よりも複雑です。

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