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在數字電路理論中，時序邏輯電路是指電路任何時刻的穩態輸出不僅取決于當前的輸入，還與前一時刻輸入形成的狀態有關。這跟組合邏輯電路相反，組合邏輯的輸出只會跟目前的輸入成一種函數關系。換句話說，時序邏輯擁有儲存元件（內存）來存儲信息，而組合邏輯則沒有。

從時序邏輯電路中，可以建出兩種形式的有限狀態機：

摩爾型有限狀態機：輸出只跟內部的狀態有關。（因為內部的狀態只會在時脈觸發邊緣的時候改變，輸出的值只會在時脈邊緣有改變）

米利型有限狀態機：輸出不只跟目前內部狀態有關，也跟現在的輸入有關系。

時序邏輯因此被用來建構某些形式的電腦的內存，延遲跟儲存單元，以及有限狀態自動機。大部分現實的電腦電路都是混用組合邏輯跟時序邏輯。

時序邏輯電路特點：

功能特點：電路在某采樣周期內的穩態輸出Y(n)，不僅取決于該采樣周期內的“即刻輸入X(n)”，而且還與電路原來的狀態Q(n)有關。（通常Q(n)記錄了以前若干周期內的輸入情況）

結構特點：除含有組合電路外，時序電路必須含有存儲信息的有記憶能力的電路：觸發器、寄存器、計數器等。

時序邏輯電路框圖：