时序逻辑

想要理解时序逻辑,首先要理解“时钟”

  1. 为什么计算机需要时钟?
    答:时钟是用来“同步”的。可以将计算机内所有的时序组件想象成一个个的士兵,那么时钟就是那个朝着士兵喊口令的人。有了时钟,计算机的各个时序组件才能协调一致地工作。
  2. 时钟作用的对象
    时钟是作用于寄存器等时序组件的,而非ALU。ALU是纯组合逻辑,不需要时钟。给一个输入,可以立即得到输出。
  3. 时钟的物理实体
    时钟本质上是一个晶振。晶振产生的正弦信号被转换成方波信号,再经放大电路放大后交付给各个时序组件。
  4. 时钟产生的信号


  5. Hardware Clock和 Real Time Clock不是一个东西

对时序组件的一点说明

  • out[t+1] = F(in[t]):t+1时刻的输出由t时刻的输入决定,这是时序逻辑的本质特征
  • 虽然时序逻辑是由组合逻辑搭建出来的,但在抽象层面,可以将时序逻辑放在与组合逻辑同等的位置。
  • D触发器组成1位寄存器,1位寄存器组成多位寄存器,多位寄存器组成RAM
  • 锁存器与触发器的区别:D锁存器(Latch)是电平触发的,D触发器(Flip Flop)是沿触发的

时序逻辑的核心

当前的输出由前一个clock的输入决定


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