Qarqet logjike mund të jenë qarqe kombinuese dhe qarqe sekuenciale.

Qarqet te të cilat vlerat dalëse varen vetëm nga vlerat hyrëse quhen qarqe logjike kombinuese, ose shkurt - qarqe kombinuese (combinational circuit).

Te qarqet sekuenciale (sequential circuit) vlerat në daljet e tyre, përveç prej vlerave hyrëse, varen edhe nga gjendjet e elementeve memoruese të cilat

gjenden në përbërje të qarqeve.Në çdo qark kombinues dallohen variablat hyrëse, elementet logjike dhe

variablat dalëse. Informatat që i jepen qarkut përmes sinjaleve përkatëse në hyrjet e tij,

merren në daljet e veçanta, të përpunuara përmes elementeve logjike.

Qarqet kombinuese

Qarqet kombinueseNë formë të përgjithshme, qarku kombinues me m-hyrje dhe n-dalje mund të paraqitet si në Fig.1, ku x1, x2, ..., xm janë variablat hyrëse, kurse me z1, z2, ..., zn janë shënuar variablat, përkatësisht funksionet dalëse. Përmes m-hyrjeveqarkut i jepen gjithsej 2m kombinime të vlerave të ndryshme, kurse përshkrimi i plotë i tij mund të bëhet përmes n-funksioneve logjike, aq sa ka qarku dalje. Përçdo kombinim të vlerave hyrëse në qark ekziston një dhe vetëm një kombinim i vlerave në dalje të tij.

Qarqet sekuenciale

Qarqet të cilët përveç elementeve që shfrytëzohen te qarqet kombinuese në veti përmbajnë edhe elemente memoruese, ose shkurt memorie, njihen si qarqe sekuenciale (sequential circuits). Këto qarqe në literaturë ndryshe quhen makina të gjendjeve (state machine).

Vlerat në dalje të këtyre qarqeve, për dallim nga qarqet kombinuese, përveç nga vlerat hyrëse, varen edhe nga gjendjet e elementeve memoruese.

Qarqet sekuenciale

Paraqitja skematike e një qarku sekuencial Nëse daljet nga qarku sekuencial merren direkt prej pjesës kombinuese të tij, skematikisht qarku sekuencial mund të paraqitet ashtu siç është dhënë në

Fig.3.

ku janë:QK - qarku kombinuesMem - memoriaX - hyrjet në qarkY - daljet nga qarkuCl - hyrja e clockut

Qarqet

Këtu, në hyrje të pjesës kombinuese të qarkut, përveç hyrjeve nga jashtë paraqiten edhe hyrjet që dalin nga memoria. Gjithashtu, gjendja e memories varet nga gjendja paraprake si dhe nga vlerat në hyrjet e saj, të cilat merren prej daljeve të pjesës kombinuese të qarkut, ose edhe nga jashtë. Njëkohësisht, vlerat në dalje të qarkut sekuencial, përveç prej vlerave që aplikohen nga jashtë në hyrjet e qarkut, varen edhe nga gjendjet e elementeve memorizuese.

Qarqet sekuenciale

Elementi i memories që mban mend një bit (vlerën 1 ose 0), quhet flip-flop ose bistabel.

Në rastin e përgjithshëm bistabli, si element i memories mund të ketë më shumë hyrje dhe dy dalje. Në njërën dalje merret vlera që ruhet në bistabel, kurse në daljen tjetër - vlera e invertuar e saj.

Në praktike zakonisht përdoren disa lloj të bistablash, të cilët njihen shkurt: SR, JK, D, T etj. Por, si bistabli baze merret bistabli SR, sepse përmes tij pastaj mund të realizohen të gjithë bistablët e tjerë.

Qarqet

Qarku i dhënë ka një hyrje (x) dhe një dalje (y). Në pjesën e poshtëme të tijgjinden dy bistabla të tipit JK, të cilët shërbejnë si elemente memoruese.

Qarqet

Sinjali i oresElementet memorizues zakonisht përmbajnë edhe

hyrje të veçantë për oren (clock) e punës së tyre, përmes së cilëve përcaktohet momenti i aktivizimit të elementeve.

Këto pulse janë peridike, me periodë T dhe frekuencë f=1/T (shih Fig.) të cilët në literaturë kryesisht shënohen me Cl.

Clock -u

Pulset e ores nisen nga një vlerë fillestare 0 (niveli logjik 0), momentalisht kalojnë në vlerën 1 (niveli logjik 1), dhe pas një kohe të shkurtër përsëri këthehen në vlerën fillestare 0. Gjatë kalimit prej nivelit logjik 0 te niveli logjik 1dhe anasjelltas, te çdo puls i ores dallohet ana rritëse (pozitive) dhe rënës (negativ), të cilët janë treguar në Figure

Elementet memoruese mund të realizohen te tille që të reagojnë në anen pozitive ose negative të pulseve të ores.

Flip-flop

Nqse ne figuren e mesiperme ndjekim feedback-un , shohim qe nqse ndodh qe Q ka vleren 1, ai do te mbetet ne vleren 1. Nqse ndodh qe te jete 0, dalja do te jete githmone 0.

Nga figura shihet qe kemi dy porta NAND.

Perdorimi i nje flip-flopi, zakonisht SR i cili ndryshon gjendjen e tij ne impulsin e pare dhe injoron te tjeret qe vijne.

Tabela e vertetesise mund te nxirren nga ekuacionet karakteristike. Ekzistojne tipe te ndryshem si : S-R, J-K, T, D-latch, D-Edge-Triggered. :

Flip-flop SR

Simboli i qarkut flip-flop SR

Eshte me i thjeshti nga pikpamja e qarkut edhe eshte i pari i realizuar. Ka dy hyrje S (Set) e R (Reset, ose Clear) dhe dy dalje q e q_. Eshte rrjet sekuencial asinkron, pa clock, qe zhvillohet ne harmoni me specifikat ne vazhdim:

kur gjendja e hyrjes eshte s=1 e r=0 flip-flop vendoset, dmth çon ne 1 vleren e variablit ne dalje Q dhe 0 vleren e varaiblit Q_; kur gjendja ne hyrje eshte s=0 e r=0 , flip-flop ruan, mban te pandryshuar vleren e dy variablave ne dalje Q dhe Q_.

Qarqet sekuenciale- bistabli SR

ku janë:t - momenti kohor aktual.t+ - momenti kohor vijues.Q - gjendja e bistablit në momentin t.Q+ - gjendja e bistablit në momentin t+.Në tabelë, me - janë shënuar vlerat në dalje të bistablit, të cilat për dy kombinimiet e fundit janë të papërcaktuara. Tabela e gjendjeve ose transition table.

Duke e pasur parasysh tabelën e gjendjeve të bistabilit RS e cila u dha më sipër,funksionimi i tij mund të përshkruhet si në vijim.a. Bistabli nuk e ndryshon gjendjen nëse në të dy hyrjet e tij aplikohen vleratzero, përkatësisht nëse S=0 dhe R=0.b. Bistabli kalon në gjendjen reset (0), për vlerat hyrëse S=0 dhe R=1.c. Bistabli kalon në gjendjen set (1), për vlerat hyrëse S=1 dhe R=0.

d. Puna e bistablit është e papërcaktuar për vlerat hyrëse 1 (S=1 dhe R=1).

Flip-flop SRku janë:t - momenti kohor aktual.t+ - momenti kohor vijues.Q - gjendja e bistabilit në momentin t.Q+ - gjendja e bistabilit në momentin t+.Tabela e permbledhur:Puna e bistabilit përshkruhet grafikisht përmes diagramit të gjendjeve, i cilivizatohet duke i paraqitur dy gjendjet e mundëshme të tij me rrathë, kurse kalimet mes këtyre gjendjeve - me shigjeta. Kështu, në bazë të tabelës së gjendjeve, mund të vizatohet diagrami i gjendjeve për bistabilin SR, i cili do të duket si në Fig..

Flip….

Gjatë sintezës së qarqeve sekuenciale përdoret tabela e ngacmimeve, përmes së cilës përcaktohen vlerat e nevojshme hyrëse në bistabel ne menyre që ai të kaloje prej gjendjes ekzistuese në gjendjen vijuese të caktuar. Për bistablin SR, tabela e ngacmimeve është:

Flip – flop SR

Kur ne te kundert te dy vlerat e hyrjes kane vleren 1 , jemi ne nje gjendje logjikisht te papercaktuar. Elektronikisht , me dy hyrjet S dhe R njekohesisht 1, qarku flip-flop SR transformohet ne nje oshilator jostabel, frekuencat e te cilit varet nga vonesa e transmetimit te portave logjike, daljet e flip-flop SR emetojne dy vale me frekuence te njejte dhe te shfazuar me 180°. Kjo "humbje e sensit logjik" qe eshte e mundur ne qarqet flip-flop SR eshte motivi kryesor qe ka sjelle ne perdorimin e flip-flop JK ose D ne qarqet dixhitale.

Pra normalisht shtohet nje kusht logjik ne anen e hyrjes, per te ndaluar kete gje, si ne figure:

Flip flop me sinkronizim

Flip flop me sinkronizim

Flip-flop SRShembull: Gjetja e sekuencës dalëse Q+ nga bistabli SR, nëse e ka gjendjen

fillestare Q=0 dhe në hyrje të tij aplikohet vargu i impulseveSR=00,10,01,01.

Shembull: Përpilimi i tabelës së ngacmimeve për bistablin SR, nëse gjendja fillestare e tij

është Q=1, ashtu që në daljen Q të bistablit tëfitohet vargu i vlerave Q+=1010100.

Flip-flop JK

Simboli per qarkun flip-flop tip JK, ku > eshte hyrja e clokut.. J e K hyrjet e te dhenave, Q eshte dalja e te dhenave te memorizuara dhe eshte inverse i Q.

Flip-flop JK

Tabela e gjendjeve

Flip-flop JK

Tabela e gjendjeve e permbledhur

Tabela e ngacmimeve

Flip-flop JK

Flip-flop JK

Shembull Vargu i vlerave në daljen Q të bistablit JK, nëse gjendja fillestaree bistablit është Q=1 dhe në hyrje të tij aplikohen vlerat

JK=11,10,10,00,01,11.

Flip-flop JK

Shembull Sinteza e bistablit JK duke e shfrytëzuar bistablin SR.

Flip-flop D Flip-flop D (delay - vonese)

Simboli i qarkut per flip-flopin e tipit D, ku > hyrja e clock-ut, D hyrja e te dhenave dhe Q eshte dalja e te dhenes se memorizuar.

Ka nje hyrje, nje dalje dhe nje hyrje te sinkronizimit. (clock). Ne varesi te komandes te clokut, transferon hyrjen ne dalje dhe e ruan deri ne pjesen rritese te kurbes se clock-ut.

Ekuacioni karakteristik: Q+ = D Aplikimi: per karakteristikat e tij, eshte elementi baze i memories se

shpejte, ( regjistri (normale ose rreshqites, unaze).

Flip-flop D

Flip-flop D

Flip-flop D

Flip-flop D

Shembull Diagrama ei gjendjeve Q në dalje të bistablit D, nëse është dhënëDiagrama e vlerave në hyrjen D të bistablit dhe në fillim Q=0, si

dhe bistabli reagon në anen pozitive të pulseve të clockut.

Flip-flop D

Shembull Diagrama e gjendjeve Q në dalje të bistablit D, nëse është dhënë

diagrama e vlerave në hyrjen D të bistablit dhe në fillim Q=0, si dhe bistabli reagon në nivele të tensioneve të pulseve të clockut

Flip-flop T (toggle-ndryshim gjendje)]

Simboli i qarkut per flip-flopin e tipit T, ku > eshte hyrja e clock-ut, T eshte hyrja e ndryshimit te gjendjes toggle e Q eshte dalja e te dhenes se memorizuar

Simbol tjeter i flip-flop T me dalje Q e dalje komplementare Ka nje hyrje, dy dalje komplementare dhe nje hyrje sinkronizuese. Ka funksionin e memories dhe toggle, qe konsiston ne mohimin e

vlerave te meparshme te memorizuara Vecori: Nse T=1 dalja Q ka frekuence te pergjysmuar ne lidhje me

clokun. Aplikime: Kompnenti baze i contatori, ne fakt duke lidhur ne

kaskade disa flip-flop T ne cdo dalje merret nje clok i pergjysmuar me clokun paraardhes.

:

Flip-flop T

Flip-flop T

Flip-flop T

Flip-flop T