28. مقدمة في دوائر المنطق التتابعي

الدوائر التوافقية ليس لها ذاكرة؛ خرجها فوري بناءً على المدخلات. ومع ذلك، تشتمل الدوائر التتابعية (Sequential circuits) على عناصر ذاكرة، مما يعني أن الخرج لا يعتمد فقط على المدخلات الحالية ولكن أيضًا على تاريخ المدخلات السابقة (الحالة الحالية).

الخصائص الرئيسية

• عناصر الذاكرة (Memory Elements): وهي الأجهزة القادرة على تخزين بت واحد من المعلومات (المزالج Latches والقلابات Flip-Flops).
• الحالة (State): المعلومات الحالية المخزنة في عناصر الذاكرة. تنتقل الدارة بين حالات مختلفة بمرور الوقت.
• حلقة التغذية الراجعة (Feedback Loop): الاختلاف الهيكلي الرئيسي. يتم تغذية المخرجات مرة أخرى كمدخلات لعناصر الذاكرة.

أنواع الدوائر التتابعية

1. غير المتزامنة (Asynchronous / Unclocked): تتغير الحالة فورًا عند حدوث تغيير في المدخل. قد يكون من الصعب تصميمها وتصحيح أخطائها بسبب مشكلات التوقيت.
2. المتزامنة (Synchronous / Clocked): تتم مزامنة جميع تغييرات الحالة بواسطة إشارة ساعة عالمية (Global clock signal)، مما يضمن التشغيل المستقر والموثوق.

التطبيقات

تشكل الدوائر التتابعية جوهر الأنظمة الرقمية:

• السجلات (Registers) (تخزين البيانات المؤقتة)
• العدادات (Counters) (التوقيت والتسلسل)
• الذاكرة (Memory) (RAM, ROM)
• آلات الحالة المحدودة (Finite State Machines - FSMs).