ஒரு தூண்டுதல் என்றால் என்ன, அது எதற்காக, அவற்றின் வகைப்பாடு மற்றும் செயல்பாட்டுக் கொள்கை

தூண்டுதல் என்பது டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு அங்கமாகும், இது ஒரு மாநிலத்திற்கு மாறக்கூடிய ஒரு பிஸ்டபிள் சாதனம் மற்றும் வெளிப்புற சமிக்ஞைகள் அகற்றப்பட்டாலும் காலவரையின்றி அதில் இருக்கும். இது முதல் நிலை (AND-NOT, OR-NOT, முதலியன) தருக்க கூறுகளிலிருந்து கட்டப்பட்டது மற்றும் இரண்டாம் நிலையின் தருக்க சாதனங்களுக்கு சொந்தமானது.

நடைமுறையில், ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் ஒரு தனி தொகுப்பில் மைக்ரோ சர்க்யூட்களின் வடிவத்தில் தயாரிக்கப்படுகின்றன அல்லது பெரிய ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் (LSI) அல்லது நிரல்படுத்தக்கூடிய லாஜிக் வரிசைகளில் (PLM) உறுப்புகளாக சேர்க்கப்படுகின்றன.

தூண்டுதல் ஒத்திசைவின் வகைப்பாடு மற்றும் வகைகள்

தூண்டுதல்கள் இரண்டு பரந்த வகுப்புகளாக உள்ளன:

• ஒத்திசைவற்ற;
• ஒத்திசைவான (கடிகாரம்).

அவற்றுக்கிடையேயான அடிப்படை வேறுபாடு என்னவென்றால், முதல் வகை சாதனங்களுக்கு, உள்ளீட்டில் (உள்ளீடுகள்) சமிக்ஞையின் மாற்றத்துடன் வெளியீட்டு சமிக்ஞை நிலை ஒரே நேரத்தில் மாறுகிறது.ஒத்திசைவான தூண்டுதல்களுக்கு, இதற்கு வழங்கப்பட்ட உள்ளீட்டில் ஒரு ஒத்திசைவு (கடிகாரம், ஸ்ட்ரோப்) சமிக்ஞை இருந்தால் மட்டுமே நிலை மாற்றம் ஏற்படும். இதற்காக, ஒரு சிறப்பு வெளியீடு வழங்கப்படுகிறது, இது C (கடிகாரம்) என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது. கேட்டிங் வகையின் படி, ஒத்திசைவான கூறுகள் இரண்டு வகுப்புகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன:

• மாறும்;
• நிலையான.

முதல் வகைக்கு, முன் (முன்னணி விளிம்பு) அல்லது கடிகார துடிப்பு வீழ்ச்சியின் (குறிப்பிட்ட தூண்டுதலின் வகையைப் பொறுத்து) தோற்றத்தின் போது உள்ளீட்டு சமிக்ஞைகளின் உள்ளமைவைப் பொறுத்து வெளியீட்டு நிலை மாறுகிறது. ஒத்திசைவு முனைகளின் (சரிவுகள்) தோற்றத்திற்கு இடையில், உள்ளீடுகளுக்கு எந்த சமிக்ஞைகளும் பயன்படுத்தப்படலாம், தூண்டுதலின் நிலை மாறாது. இரண்டாவது விருப்பத்தில், கடிகாரத்தின் அடையாளம் நிலை மாற்றம் அல்ல, ஆனால் கடிகார உள்ளீட்டில் ஒன்று அல்லது பூஜ்ஜியத்தின் இருப்பு. சிக்கலான தூண்டுதல் சாதனங்களும் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன:

• நிலையான நிலைகளின் எண்ணிக்கை (3 அல்லது அதற்கு மேற்பட்டவை, முக்கிய உறுப்புகளுக்கு 2 க்கு மாறாக);
• நிலைகளின் எண்ணிக்கை (மேலும் 3க்கு மேல்);
• மற்ற பண்புகள்.

சிக்கலான கூறுகள் குறிப்பிட்ட சாதனங்களில் வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாட்டில் உள்ளன.

தூண்டுதல்களின் வகைகள் மற்றும் அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

தூண்டுதல்களில் பல அடிப்படை வகைகள் உள்ளன. வேறுபாடுகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கு முன், ஒரு பொதுவான சொத்து கவனிக்கப்பட வேண்டும்: மின்சாரம் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​எந்த சாதனத்தின் வெளியீடும் தன்னிச்சையான நிலைக்கு அமைக்கப்படும். சுற்றுவட்டத்தின் ஒட்டுமொத்த செயல்பாட்டிற்கு இது முக்கியமானதாக இருந்தால், முன்னமைவு சுற்றுகள் வழங்கப்பட வேண்டும். எளிமையான வழக்கில், இது ஒரு RC சுற்று ஆகும், இது ஆரம்ப நிலையை அமைப்பதற்கான சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது.

RS ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்ஸ்

ஒத்திசைவற்ற பிஸ்டபிள் சாதனத்தின் மிகவும் பொதுவான வகை RS ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் ஆகும். இது மாநிலம் 0 மற்றும் 1 என்ற தனி அமைப்பைக் கொண்ட ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களைக் குறிக்கிறது.இதற்கு இரண்டு உள்ளீடுகள் உள்ளன:

• எஸ் - செட் (நிறுவல்);
• ஆர் - மீட்டமை (மீட்டமை).

நேரடி வெளியீடு Q உள்ளது, தலைகீழ் வெளியீடு Q1 ஆகவும் இருக்கலாம். அதன் தர்க்க நிலை எப்போதும் Q இல் உள்ள நிலைக்கு எதிர்மாறாக இருக்கும் - இது சுற்றுகளை வடிவமைக்கும் போது பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

உள்ளீடு Sக்கு நேர்மறை நிலை பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​வெளியீடு Q ஒரு தருக்க அலகுக்கு அமைக்கப்படும் (தலைகீழ் வெளியீடு இருந்தால், அது நிலை 0 க்கு செல்லும்). அதன் பிறகு, அமைப்பின் உள்ளீட்டில், நீங்கள் விரும்பியபடி சமிக்ஞை மாறலாம் - இது வெளியீட்டு அளவை பாதிக்காது. உள்ளீடு R இல் ஒரு 1 தோன்றும் வரை. இது ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பை நிலை 0 ஆக அமைக்கும் (தலைகீழ் வெளியீட்டில் 1). இப்போது ரீசெட் உள்ளீட்டில் சிக்னலை மாற்றுவது உறுப்பின் மேலும் நிலையை பாதிக்காது.

முக்கியமான! இரண்டு உள்ளீடுகளிலும் தருக்க அலகு இருக்கும் போது விருப்பம் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது. தூண்டுதல் தன்னிச்சையான நிலைக்கு அமைக்கப்படும். திட்டங்களை வடிவமைக்கும் போது, ​​இந்த நிலைமை தவிர்க்கப்பட வேண்டும்.

பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு-உள்ளீடு NAND கூறுகளின் அடிப்படையில் ஒரு RS ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பை உருவாக்க முடியும். இந்த முறை வழக்கமான மைக்ரோ சர்க்யூட்களிலும், நிரல்படுத்தக்கூடிய மெட்ரிக்குகளிலும் செயல்படுத்தப்படுகிறது.

ஒன்று அல்லது இரண்டு உள்ளீடுகளையும் தலைகீழாக மாற்றலாம். இதன் பொருள், இந்த ஊசிகளில், தூண்டுதல் உயர் அல்ல, ஆனால் குறைந்த மட்டத்தின் தோற்றத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

இரண்டு உள்ளீடு AND-NOT உறுப்புகளில் நீங்கள் RS ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பை உருவாக்கினால், இரண்டு உள்ளீடுகளும் தலைகீழாக இருக்கும் - தருக்க பூஜ்ஜியத்தின் விநியோகத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படும்.

RS ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் கேடட் பதிப்பு உள்ளது. இது கூடுதல் உள்ளீடு C. இரண்டு நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்படும்போது மாறுதல் ஏற்படுகிறது:

• செட் அல்லது ரீசெட் உள்ளீட்டில் உயர் நிலை இருப்பது;
• கடிகார சமிக்ஞையின் இருப்பு.

அத்தகைய உறுப்பு மாறுதல் தாமதமாக வேண்டிய சந்தர்ப்பங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, டிரான்சிண்ட்ஸ் முடிவடையும் நேரத்தில்.

டி ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்ஸ்

D-தூண்டுதல் ("வெளிப்படையான தூண்டுதல்", "தாழ்ப்பாளை", தாழ்ப்பாளை) ஒத்திசைவான சாதனங்களின் வகையைச் சேர்ந்தது, C உள்ளீடு மூலம் கடிகாரம் செய்யப்படுகிறது. ஒரு தரவு உள்ளீடு D (தரவு) உள்ளது. செயல்பாட்டின் அடிப்படையில், சாதனம் ஒரு உள்ளீடு மூலம் தகவல் ரசீதுடன் தூண்டுதல்களுக்கு சொந்தமானது.

கடிகார உள்ளீட்டில் தர்க்கரீதியான ஒன்று இருக்கும் வரை, வெளியீட்டு Q இல் உள்ள சமிக்ஞை தரவு உள்ளீட்டில் (வெளிப்படைத்தன்மை முறை) சமிக்ஞையை மீண்டும் செய்கிறது. ஸ்ட்ரோப் நிலை 0 நிலைக்குச் சென்றவுடன், வெளியீட்டு Q இல் உள்ள நிலை விளிம்பின் (தாட்டுப்) போது இருந்த நிலையே இருக்கும். எனவே நீங்கள் எந்த நேரத்திலும் உள்ளீட்டில் உள்ளீட்டு அளவை சரிசெய்யலாம். முன்புறத்தில் கடிகாரத்துடன் கூடிய டி-ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்புகளும் உள்ளன. அவை ஸ்ட்ரோபின் நேர்மறை விளிம்பில் சிக்னலைப் பொருத்துகின்றன.

நடைமுறையில், ஒரு மைக்ரோ சர்க்யூட்டில் இரண்டு வகையான பிஸ்டபிள் சாதனங்களை இணைக்க முடியும். எடுத்துக்காட்டாக, டி மற்றும் ஆர்எஸ் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப். இந்த வழக்கில், அமை/மீட்டமை உள்ளீடுகளுக்கு முன்னுரிமை உண்டு. அவற்றில் தர்க்கரீதியான பூஜ்ஜியம் இருந்தால், உறுப்பு சாதாரண D-flip-flop போல செயல்படுகிறது. குறைந்த பட்சம் ஒரு உள்ளீடு அதிக அளவில் நிகழும்போது, ​​C மற்றும் D உள்ளீடுகளில் உள்ள சமிக்ஞைகளைப் பொருட்படுத்தாமல், வெளியீடு 0 அல்லது 1 ஆக அமைக்கப்படும்.

டி ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் வெளிப்படைத்தன்மை எப்போதும் பயனுள்ள அம்சமாக இருக்காது. அதைத் தவிர்க்க, இரட்டை கூறுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (ஃபிளிப்-ஃப்ளாப், "கிளாப்பிங்" தூண்டுதல்), அவை TT எழுத்துக்களால் குறிக்கப்படுகின்றன. முதல் தூண்டுதல் ஒரு வழக்கமான தாழ்ப்பாள் ஆகும், இது உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை வெளியீட்டிற்கு அனுப்புகிறது. இரண்டாவது தூண்டுதல் நினைவக உறுப்பாக செயல்படுகிறது. இரண்டு சாதனங்களும் ஒரு ஸ்ட்ரோப் மூலம் க்ளாக் செய்யப்பட்டுள்ளன.

டி-ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்ஸ்

டி-தூண்டுதல் கணக்கிடக்கூடிய பிஸ்டபிள் கூறுகளின் வகுப்பைச் சேர்ந்தது. அதன் வேலையின் தர்க்கம் எளிதானது - அடுத்த தருக்க அலகு அதன் உள்ளீட்டிற்கு வரும்போது ஒவ்வொரு முறையும் அதன் நிலையை மாற்றுகிறது.உள்ளீட்டில் ஒரு துடிப்பு சமிக்ஞை பயன்படுத்தப்பட்டால், வெளியீட்டு அதிர்வெண் உள்ளீட்டை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருக்கும். தலைகீழான வெளியீட்டில், சிக்னல் நேரிடையாக கட்டத்திற்கு வெளியே இருக்கும்.

ஒத்திசைவற்ற T-flip-flop இப்படித்தான் செயல்படுகிறது. ஒரு ஒத்திசைவான விருப்பமும் உள்ளது. கடிகார உள்ளீட்டில் ஒரு துடிப்பு சமிக்ஞை பயன்படுத்தப்படும் போது மற்றும் வெளியீடு T இல் ஒரு தருக்க அலகு முன்னிலையில், உறுப்பு ஒரு ஒத்திசைவற்ற ஒன்றைப் போலவே செயல்படுகிறது - இது உள்ளீட்டு அதிர்வெண்ணை பாதியாக பிரிக்கிறது. T பின் லாஜிக் பூஜ்ஜியமாக இருந்தால், ஸ்ட்ரோப்கள் இருந்தாலும் Q வெளியீடு குறைவாக அமைக்கப்படும்.

ஜேகே ஃபிப்-ஃப்ளாப்ஸ்

இந்த பிஸ்டபிள் உறுப்பு உலகளாவிய வகையைச் சேர்ந்தது. உள்ளீடுகள் மூலம் தனித்தனியாகக் கட்டுப்படுத்தலாம். JK ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் தர்க்கம் RS உறுப்புகளின் வேலையைப் போன்றது. J (Job) உள்ளீடு வெளியீட்டை ஒன்றுக்கு அமைக்கப் பயன்படுகிறது. K (Keep) பின்னில் உள்ள உயர் நிலை வெளியீட்டை பூஜ்ஜியத்திற்கு மீட்டமைக்கிறது. RS-தூண்டலில் இருந்து அடிப்படை வேறுபாடு என்னவென்றால், இரண்டு கட்டுப்பாட்டு உள்ளீடுகளில் ஒரே நேரத்தில் தோன்றுவது தடைசெய்யப்படவில்லை. இந்த வழக்கில், தனிமத்தின் வெளியீடு அதன் நிலையை எதிர்மாறாக மாற்றுகிறது.

Job மற்றும் Keep வெளியீடுகள் இணைக்கப்பட்டிருந்தால், JK-flip-flop ஆனது ஒத்திசைவற்ற எண்ணும் T-flip-flop ஆக மாறும். ஒருங்கிணைந்த உள்ளீட்டில் ஒரு சதுர அலை பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​வெளியீடு பாதி அதிர்வெண்ணாக இருக்கும். RS உறுப்பு போலவே, JK ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் கடிகார பதிப்பு உள்ளது. நடைமுறையில், முக்கியமாக இந்த வகையின் நுழைவாயில் கூறுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

நடைமுறை பயன்பாடு

வெளிப்புற சமிக்ஞைகள் அகற்றப்பட்டாலும் பதிவுசெய்யப்பட்ட தகவலைத் தக்கவைத்துக்கொள்வதற்கான தூண்டுதல்களின் பண்பு, அவற்றை 1 பிட் திறன் கொண்ட நினைவக செல்களாகப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.ஒற்றை உறுப்புகளிலிருந்து, பைனரி நிலைகளை சேமிப்பதற்கான மேட்ரிக்ஸை நீங்கள் உருவாக்கலாம் - இந்த கொள்கையின்படி, நிலையான சீரற்ற அணுகல் நினைவுகள் (SRAM) கட்டப்பட்டுள்ளன. அத்தகைய நினைவகத்தின் ஒரு அம்சம் கூடுதல் கட்டுப்படுத்திகள் தேவைப்படாத ஒரு எளிய சுற்று ஆகும். எனவே, இத்தகைய SRAMகள் கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் PLA களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஆனால் குறைந்த பதிவு அடர்த்தி பிசிக்கள் மற்றும் பிற சக்திவாய்ந்த கணினி அமைப்புகளில் இத்தகைய மெட்ரிக்குகளைப் பயன்படுத்துவதைத் தடுக்கிறது.

அதிர்வெண் வகுப்பிகளாக ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் பயன்பாடு மேலே குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பிஸ்டபிள் கூறுகளை சங்கிலிகளில் இணைக்கலாம் மற்றும் வெவ்வேறு பிரிவு விகிதங்களைப் பெறலாம். அதே சரத்தை பல்ஸ் கவுண்டராகப் பயன்படுத்தலாம். இதைச் செய்ய, ஒவ்வொரு தருணத்திலும் இடைநிலை உறுப்புகளிலிருந்து வெளியீடுகளின் நிலையைப் படிக்க வேண்டியது அவசியம் - முதல் உறுப்பு உள்ளீட்டிற்கு வந்த பருப்புகளின் எண்ணிக்கையுடன் தொடர்புடைய பைனரி குறியீடு பெறப்படும்.

பயன்படுத்தப்படும் தூண்டுதல்களின் வகையைப் பொறுத்து, கவுண்டர்கள் ஒத்திசைவான அல்லது ஒத்திசைவற்றதாக இருக்கலாம். வரிசைக்கு இணையான மாற்றிகள் அதே கொள்கையில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன, ஆனால் இங்கு வாயில் உள்ள கூறுகள் மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மேலும், டிஜிட்டல் தாமதக் கோடுகள் மற்றும் பைனரி தொழில்நுட்பத்தின் பிற கூறுகள் தூண்டுதல்களில் கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஆர்எஸ் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் லெவல் கிளாம்ப்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (பவுன்ஸ் அடக்கிகள்). மெக்கானிக்கல் சுவிட்சுகள் (பொத்தான்கள், சுவிட்சுகள்) லாஜிக் லெவல் ஆதாரங்களாகப் பயன்படுத்தப்பட்டால், அழுத்தும் போது, ​​பவுன்ஸ் விளைவு ஒன்றுக்கு பதிலாக பல சிக்னல்களை உருவாக்கும். RS flip-flop இதை வெற்றிகரமாக எதிர்த்துப் போராடுகிறது.

பிஸ்டபிள் சாதனங்களின் நோக்கம் பரந்தது. அவர்களின் உதவியுடன் தீர்க்கப்படும் பணிகளின் வரம்பு பெரும்பாலும் வடிவமைப்பாளரின் கற்பனையைப் பொறுத்தது, குறிப்பாக தரமற்ற தீர்வுகளின் துறையில்.

இதே போன்ற கட்டுரைகள்: