Συνδυαστικά και Ακολουθιακά κυκλώματα

Τα στοιχεία μνήμης μπορούν να αποθηκεύσουν δυαδικές πληροφορίες που αποτελούν την παρούσα κατάσταση του στοιχείου μνήμης (state) κάθε χρονική στιγμή. Οι έξοδοι και η επόμενη κατάσταση των στοιχείων μνήμης ενός ακολουθιακού
κυκλώματος είναι συναρτήσεις των εισόδων και της παρούσας κατάστασης των στοιχείων μνήμης του ακολουθιακού κυκλώματος.

Σε ένα ασύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα τα στοιχεία μνήμης είναι λογικές πύλες που προκαλούν καθυστέρηση διάδοσης στα σήματα που διαδίδονται μέσα απ’ αυτές και ονομάζονται μανταλωτές (latches). Κάποιες από τις εξόδους του συνδυαστικού κυκλώματος που περιέχεται σε ένα ακολουθιακό κύκλωμα συνδέονται με τα στοιχεία μνήμης, οι έξοδοι των οποίων τροφοδοτούν κάποιες εισόδους του συνδυαστικού κυκλώματος (βρόγχος ανάδρασης - feedback).

Σε ένα σύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα τα στοιχεία μνήμης είναι flip-flops. Το flip-flop χρησιμοποιείται ως κύτταρο μνήμης γιατί είναι ένα κύκλωμα που μπορεί να διατηρηθεί σε μία κατάσταση έως ότου κάποιο κατάλληλο σήμα εισόδου το κάνει
να αλλάξει κατάσταση (αποθήκευση 1 bit πληροφορίας). Σε ένα σύγχρονο ακολουθιακό κύκλωμα μία γεννήτρια κύριου ρολογιού (master clock generator) τροφοδοτεί το κύκλωμα με παλμούς ρολογιού που διανέμονται παντού στο κύκλωμα ώστε να επιτευχθεί ο συγχρονισμός (synchronization). Τα σύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα όπου οι παλμοί ρολογιού εφαρμόζονται στα στοιχεία μνήμης (flip-flops) ονομάζονται σύγχρονα ακολουθιακά κυκλώματα με ρολόι (clocked sequential circuits).

Ο λόγος που υπάρχουν διάφοροι τύποι flip-flops είναι ότι οι δυαδικές πληροφορίες μπορούν να τοποθετηθούν στο flip-flop με διάφορους τρόπους.