論理回路
組み合わせ回路は、現在の入力のみで出力が決まる回路である。
論理ゲート: ANDゲート(AND,アンド)、ORゲート(OR,オア)、NOTゲート(NOT,ノット)、XORゲート(XOR,エクスクルーシブ・オア)など基本となる論理演算を行うものである。
エンコーダ:複数の入力の内の1つが「真」になった時にそれに対応する2進数コードを出力するもの。
デコーダ:2進数のコード入力に対応して、多数の出力線の内の1本だけを「真」にするもの。
マルチプレクサ:2進コード入力に基づいて、複数の入力から1つを選んで出力するもの。「データセレクタ」とも呼ばれる。
デマルチプレクサ:2進コード入力に基づいて、1つの入力を複数の出力の内の1つに出力するもの。
加算器 : 2進数の加算を行うもの。全加算器と半加算器があり、多桁の全加算器では桁上げの高速化の為に「キャリールックアヘッド回路」を備えるものもある。負の数の表現に2の補数を使っているのであれば、減算は2の補数を加算することで実現出来る。回路規模が大きくなってもわずかでも高速化したい場合、減算に対応するための論理反転の追加(XORを1段または、NOTを1段とセレクタを1段)を避け、専用の減算回路を持つこともある。
カウンタ回路は、特定の順序で出力の組み合わせが変化し、一定の周期で元の状態に戻るもので、フリップフロップとゲートとをいくつか組み合わせたものである。
シフトレジスタ:直列フリップフロップの入力と出力を直接接続したもので、クロックに合わせて各FFを1段ずつ横に送っていく(シフトしてゆく)動作をするもの。通常は初段と終段の間は接続されていない。
ジョンソン・カウンタ:シフトレジスタの初段と終段の間だけ入力と出力を反転して接続したもの。クロックに合わせて各FFを1段ずつ横に送っていく(シフトしてゆく)動作をするが、反転入力が移動してゆくので n 段ならば 2n 回目で一順するカウンタとなり、初期値が単純に「0」や「1」ばかりであればデューティサイクルが50%のディジタル波形信号が得られる。
リング・カウンタ:シフトレジスタの初段と終段の間も他の段同様、入力と出力を直接接続したもの。初期値で設定されたディジタル波形信号がn回目で一順するカウンタとなる。例えば4段リング・カウンタに 1000 と設定すれば 0100→0010→0001→1000 となって4回目で元に戻る。
バイナリ・カウンタ(2進カウンタ)
n進カウンタ:(同期式であれば)バイナリ・カウンタのリセット入力に n-1 回目で「H」となるようにゲート回路で信号を接続する。