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Con il termine di rete logica sequenziale si definisce un circuito elettronico digitale realizzato mediante dispositivi elettronici in grado di svolgere funzioni di porte logiche (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) e caratterizzato dal fatto che i valori di uscita in ogni istante dipendono non solo dai valori applicati in tale istante agli ingressi, ma anche dai valori applicati agli ingressi precedentemente (ovvero, tali reti hanno storia del funzionamento passato). L'uscita di una rete sequenziale dipende quindi dalla configurazione degli ingressi e dallo stato della rete. Le reti sequenziali si dividono in tre grandi classi:
le reti sincrone, dotate di un segnale di sincronismo (clock) costituito da un'onda quadra che dà il ritmo al funzionamento della rete;
le reti asincrone impulsive, prive di segnale di sincronismo, che rispondono a impulsi sulle linee di ingresso, cioè a doppie transizioni da uno stato inattivo a uno stato attivo e di nuovo allo stato inattivo;
le reti asincrone funzionanti in modo fondamentale, nelle quali ogni transizione degli ingressi provoca una risposta da parte della macchina. La trattazione di queste macchine è possibile solo nell'ipotesi di funzionamento in modo fondamentale, che impone che un solo ingresso alla volta cambi il proprio valore e che fra due variazioni degli ingressi passi un tempo sufficiente a consentire l'assestamento interno della rete.
La realizzazione di una rete sequenziale presuppone l'esistenza di un elemento circuitale capace di memorizzare lo stato assunto in base a una determinata storia della rete stessa, cioè alla sequenza di configurazioni di ingresso che si sono presentate. Il più semplice elemento in grado di mantenere memoria è il cosiddetto bistabile, così chiamato perché presenta due stati stabili, da un punto di vista energetico, ad ognuno dei quali si attribuisce valore 0 oppure 1. I segnali di ingresso ai bistabili servono per modificare lo stato di tali dispostivi, si mandano cioè delle istruzioni affinché la memoria ricordi una data configurazione. Una delle realizzazioni circuitalmente meno onerose di un bistabile è il latch (lucchetto) di tipo S-R (Set-Reset) che viene utilizzato come blocco base per realizzare tutti gli altri bistabili.
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