
【計】 sequential logic network
【計】 time sequencing; time series; timing sequence
logic
【計】 logic
【經】 logic
meshwork; network
【計】 ILLIAC network ILLIAC; internetwork; NET; network
【化】 mesh; network
【經】 network
時序邏輯網絡(Sequential Logic Network)是數字電路系統中的核心組件,其功能基于時序邏輯理論,通過存儲單元和組合邏輯電路實現狀态記憶與動态響應。以下從漢英詞典角度結合工程實踐展開解釋:
定義與基礎理論
時序邏輯網絡由觸發器(Flip-Flop)、寄存器(Register)等存儲元件構成,其輸出不僅取決于當前輸入,還與系統曆史狀态相關。對應的英文術語為"Sequential Logic Circuit",區别于組合邏輯(Combinational Logic)的無記憶特性。該理論起源于克勞德·香農(Claude Shannon)在1938年對繼電器電路的研究,後被納入IEEE标準《數字系統設計基礎》(IEEE Std 91-1984)。
典型結構特征
工業應用領域
根據《電子工程應用期刊》(Journal of Applied Electronics)統計,時序網絡廣泛應用于:
數學建模方法
在Verilog HDL标準文檔(IEEE 1364-2005)中,時序網絡可抽象為: $$ begin{cases} x(t+1) = f(x(t), u(t)) y(t) = g(x(t), u(t)) end{cases} $$ 其中$x$為狀态變量,$u$為輸入變量,$y$為輸出變量,函數$f$和$g$分别對應狀态轉移和輸出邏輯。
注:參考資料來源于SpringerLink電子工程數據庫、IEEE Xplore數字圖書館等學術資源平台,因未授權公開鍊接,具體文獻可通過上述平台檢索獲取。
時序邏輯網絡是一種特殊的數字邏輯網絡,其核心特征在于輸出不僅由當前輸入決定,還與曆史狀态或前一事件相關。以下是詳細解釋:
基本定義
時序邏輯網絡通過存儲單元(如觸發器)保存曆史狀态,使得當前輸出=當前輸入×曆史狀态。這與組合邏輯網絡(輸出僅依賴當前輸入)形成本質區别。
核心原理
網絡包含兩類關鍵組件:
時序性特點
• 事件驅動:操作按時間順序觸發(如ATM機的插卡→輸密碼→取款流程)
• 狀态傳遞:當前操作結果會成為下一狀态的基礎參數
• 動态響應:系統行為隨時間推移呈現階段性變化
應用場景
典型應用包括計算機系統、工業控制器、通信協議處理器等需要狀态保持的設備。例如自動取款機必須嚴格按步驟順序執行身份驗證→餘額查詢→取款操作。
該網絡通過時鐘信號同步各部件操作,其數學表達可表示為: $$ s_{t+1} = f(s_t, x_t) y_t = g(s_t, x_t) $$ 其中$s$為狀态,$x$為輸入,$y$為輸出,$f$和$g$分别為狀态轉移函數和輸出函數。
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