ट्रिगर म्हणजे काय, ते कशासाठी आहे, त्यांचे वर्गीकरण आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत

ट्रिगर हा डिजिटल तंत्रज्ञानाचा एक घटक आहे, एक बिस्टेबल डिव्हाइस जे एका स्थितीत स्विच करते आणि बाह्य सिग्नल काढून टाकले तरीही अनिश्चित काळासाठी त्यात राहू शकते. हे पहिल्या स्तराच्या तार्किक घटकांपासून तयार केले आहे (AND-NOT, OR-NOT, इ.) आणि दुसऱ्या स्तराच्या तार्किक उपकरणांशी संबंधित आहे.

प्रॅक्टिसमध्ये, फ्लिप-फ्लॉप एका वेगळ्या पॅकेजमध्ये मायक्रोक्रिकेटच्या स्वरूपात तयार केले जातात किंवा मोठ्या इंटिग्रेटेड सर्किट्स (LSI) किंवा प्रोग्रामेबल लॉजिक अॅरे (PLM) मध्ये घटक म्हणून समाविष्ट केले जातात.

वर्गीकरण आणि ट्रिगर सिंक्रोनाइझेशनचे प्रकार

ट्रिगर दोन मोठ्या वर्गात मोडतात:

• असिंक्रोनस;
• समकालिक (घड्याळ).

त्यांच्यातील मूलभूत फरक असा आहे की पहिल्या श्रेणीतील उपकरणांसाठी, इनपुट (इनपुट) वर सिग्नलमधील बदलासह आउटपुट सिग्नल पातळी एकाच वेळी बदलते.सिंक्रोनस ट्रिगरसाठी, यासाठी प्रदान केलेल्या इनपुटवर सिंक्रोनाइझिंग (घड्याळ, स्ट्रोब) सिग्नल असल्यासच स्थिती बदल होतो. यासाठी, एक विशेष आउटपुट प्रदान केले जाते, जे अक्षर C (घड्याळ) द्वारे दर्शविले जाते. गेटिंगच्या प्रकारानुसार, सिंक्रोनस घटक दोन वर्गांमध्ये विभागले गेले आहेत:

• गतिमान;
• स्थिर

पहिल्या प्रकारासाठी, फ्रंट (अग्रणी धार) दिसण्याच्या वेळी किंवा घड्याळाची नाडी (विशिष्ट प्रकारच्या ट्रिगरवर अवलंबून) दिसण्याच्या वेळी इनपुट सिग्नलच्या कॉन्फिगरेशनवर अवलंबून आउटपुट पातळी बदलते. सिंक्रोनाइझिंग फ्रंट्स (उतार) च्या देखावा दरम्यान, इनपुटवर कोणतेही सिग्नल लागू केले जाऊ शकतात, ट्रिगरची स्थिती बदलणार नाही. दुस-या पर्यायामध्ये, घड्याळाचे चिन्ह पातळीतील बदल नाही, परंतु घड्याळ इनपुटवर एक किंवा शून्याची उपस्थिती आहे. क्लिष्ट ट्रिगर डिव्हाइसेसचे वर्गीकरण देखील आहेतः

• स्थिर अवस्थांची संख्या (3 किंवा अधिक, मुख्य घटकांसाठी 2 च्या उलट);
• स्तरांची संख्या (3 पेक्षा जास्त);
• इतर वैशिष्ट्ये.

विशिष्ट उपकरणांमध्ये जटिल घटकांचा मर्यादित वापर केला जातो.

ट्रिगरचे प्रकार आणि ते कसे कार्य करतात

ट्रिगरचे अनेक मूलभूत प्रकार आहेत. फरक समजून घेण्यापूर्वी, एक सामान्य गुणधर्म लक्षात घेतला पाहिजे: जेव्हा शक्ती लागू केली जाते, तेव्हा कोणत्याही डिव्हाइसचे आउटपुट अनियंत्रित स्थितीवर सेट केले जाते. सर्किटच्या संपूर्ण ऑपरेशनसाठी हे गंभीर असल्यास, प्रीसेटिंग सर्किट प्रदान करणे आवश्यक आहे. सर्वात सोप्या बाबतीत, हे आरसी सर्किट आहे जे प्रारंभिक स्थिती सेट करण्यासाठी सिग्नल व्युत्पन्न करते.

आरएस फ्लिप-फ्लॉप

एसिंक्रोनस बिस्टेबल उपकरणाचा सर्वात सामान्य प्रकार म्हणजे आरएस फ्लिप-फ्लॉप. हे राज्य 0 आणि 1 च्या स्वतंत्र सेटिंगसह फ्लिप-फ्लॉपचा संदर्भ देते.यासाठी दोन इनपुट आहेत:

• एस - सेट (स्थापना);
• आर - रीसेट (रीसेट).

थेट आउटपुट Q आहे, तेथे एक उलटा आउटपुट Q1 देखील असू शकतो. त्यावरील तर्क पातळी नेहमी Q वरील पातळीच्या उलट असते - सर्किट्स डिझाइन करताना हे उपयुक्त आहे.

इनपुट S वर सकारात्मक पातळी लागू केल्यावर, आउटपुट Q लॉजिकल युनिटवर सेट केले जाईल (जर उलटे आउटपुट असेल, तर ते स्तर 0 वर जाईल). त्यानंतर, सेटअपच्या इनपुटवर, सिग्नल आपल्या आवडीनुसार बदलू शकतो - याचा आउटपुट स्तरावर परिणाम होणार नाही. इनपुट R वर 1 दिसत नाही तोपर्यंत. हे फ्लिप-फ्लॉप स्टेट 0 वर सेट करेल (उलटलेल्या आउटपुटवर 1). आता रीसेट इनपुटवर सिग्नल बदलल्याने घटकाच्या पुढील स्थितीवर परिणाम होणार नाही.

महत्वाचे! दोन्ही इनपुटवर लॉजिकल युनिट असताना पर्याय निषिद्ध आहे. ट्रिगर एका अनियंत्रित स्थितीवर सेट केला जाईल. योजना तयार करताना, ही परिस्थिती टाळली पाहिजे.

RS फ्लिप-फ्लॉप मोठ्या प्रमाणात वापरल्या जाणार्‍या दोन-इनपुट NAND घटकांच्या आधारे तयार केले जाऊ शकते. ही पद्धत पारंपारिक मायक्रोसर्किट आणि प्रोग्राम करण्यायोग्य मॅट्रिक्सच्या आत लागू केली जाते.

एक किंवा दोन्ही इनपुट उलटे केले जाऊ शकतात. याचा अर्थ असा की या पिनवर, ट्रिगर उच्च नव्हे तर निम्न पातळीच्या देखाव्याद्वारे नियंत्रित केला जातो.

जर तुम्ही दोन-इनपुट आणि-नॉट घटकांवर RS फ्लिप-फ्लॉप तयार केले, तर दोन्ही इनपुट्स व्यस्त असतील - तार्किक शून्याच्या पुरवठ्याद्वारे नियंत्रित.

आरएस फ्लिप-फ्लॉपची गेट केलेली आवृत्ती आहे. यात अतिरिक्त इनपुट C आहे. दोन अटी पूर्ण झाल्यावर स्विचिंग होते:

• सेट किंवा रीसेट इनपुटवर उच्च पातळीची उपस्थिती;
• घड्याळ सिग्नलची उपस्थिती.

अशा घटकाचा वापर अशा प्रकरणांमध्ये केला जातो जेथे स्विचिंगला विलंब होणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, ट्रान्झिएंट्सच्या समाप्तीच्या वेळी.

डी फ्लिप-फ्लॉप

डी-ट्रिगर ("पारदर्शक ट्रिगर", "लॅच", लॅच) सिंक्रोनस डिव्हाइसेसच्या श्रेणीशी संबंधित आहे, जे इनपुट C द्वारे क्लॉक केले जाते. डेटा इनपुट डी (डेटा) देखील आहे. कार्यक्षमतेच्या बाबतीत, डिव्हाइस एका इनपुटद्वारे माहितीच्या पावतीसह ट्रिगरशी संबंधित आहे.

जोपर्यंत घड्याळ इनपुटवर लॉजिकल आहे तोपर्यंत, आउटपुट Q वरील सिग्नल डेटा इनपुटवर (पारदर्शकता मोड) सिग्नलची पुनरावृत्ती करतो. स्ट्रोब लेव्हल स्टेट 0 वर जाताच, आउटपुट Q मधील पातळी काठाच्या (लॅचेस) वेळी होती तशीच राहील. त्यामुळे तुम्ही कोणत्याही वेळी इनपुट स्तरावर इनपुटचे निराकरण करू शकता. समोर घड्याळांसह डी-फ्लिप-फ्लॉप देखील आहेत. ते स्ट्रोबच्या सकारात्मक काठावर सिग्नल लावतात.

सराव मध्ये, दोन प्रकारचे बिस्टेबल उपकरणे एका मायक्रो सर्किटमध्ये एकत्र केली जाऊ शकतात. उदाहरणार्थ, डी आणि आरएस फ्लिप-फ्लॉप. या प्रकरणात, सेट/रीसेट इनपुटला प्राधान्य असते. त्यावर तार्किक शून्य असल्यास, घटक सामान्य डी-फ्लिप-फ्लॉपप्रमाणे वागतो. जेव्हा उच्च पातळी किमान एक इनपुट येते, तेव्हा C आणि D इनपुटमधील सिग्नलकडे दुर्लक्ष करून आउटपुट 0 किंवा 1 वर सेट केले जाते.

डी फ्लिप-फ्लॉपची पारदर्शकता नेहमीच उपयुक्त वैशिष्ट्य नसते. ते टाळण्यासाठी, दुहेरी घटक वापरले जातात (फ्लिप-फ्लॉप, "क्लॅपिंग" ट्रिगर), ते टीटी अक्षरांद्वारे दर्शविले जातात. पहिला ट्रिगर हा एक नियमित लॅच आहे जो इनपुट सिग्नलला आउटपुटमध्ये पास करतो. दुसरा ट्रिगर मेमरी घटक म्हणून काम करतो. दोन्ही उपकरणे एकाच स्ट्रोबने क्लॉक केलेली आहेत.

टी-फ्लिप-फ्लॉप

टी-ट्रिगर गणना करण्यायोग्य बिस्टेबल घटकांच्या वर्गाशी संबंधित आहे. त्याच्या कार्याचे तर्क सोपे आहे - जेव्हा पुढील तार्किक एकक त्याच्या इनपुटवर येते तेव्हा ते प्रत्येक वेळी त्याची स्थिती बदलते.इनपुटवर पल्स सिग्नल लागू केल्यास, आउटपुट वारंवारता इनपुटच्या दुप्पट असेल. इनव्हर्टेड आउटपुटवर, सिग्नल डायरेक्टसह फेजच्या बाहेर असेल.

अशाप्रकारे एसिंक्रोनस टी-फ्लिप-फ्लॉप कार्य करते. एक सिंक्रोनस पर्याय देखील आहे. जेव्हा घड्याळ इनपुटवर पल्स सिग्नल लागू केला जातो आणि आउटपुट T वर लॉजिकल युनिटच्या उपस्थितीत, घटक असिंक्रोनस प्रमाणेच वागतो - तो इनपुट वारंवारता अर्ध्यामध्ये विभाजित करतो. जर T पिन लॉजिक शून्य असेल, तर स्ट्रोबच्या उपस्थितीची पर्वा न करता Q आउटपुट कमी सेट केले जाते.

जेके फ्लिप-फ्लॉप

हा बिस्टेबल घटक सार्वत्रिक घटकांच्या श्रेणीशी संबंधित आहे. हे इनपुटद्वारे स्वतंत्रपणे नियंत्रित केले जाऊ शकते. JK फ्लिप-फ्लॉपचे तर्क RS घटकाच्या कार्यासारखे आहे. आउटपुट एक वर सेट करण्यासाठी J (जॉब) इनपुटचा वापर केला जातो. K (कीप) पिनवरील उच्च पातळी आउटपुट शून्यावर रीसेट करते. आरएस-ट्रिगरमधील मूलभूत फरक असा आहे की दोन नियंत्रण इनपुटवर एकाच वेळी दिसण्यास मनाई नाही. या प्रकरणात, घटकाचे आउटपुट त्याची स्थिती उलट बदलते.

Job आणि Keep आउटपुट जोडलेले असल्यास, JK-flip-flop असिंक्रोनस काउंटिंग T-flip-flop मध्ये बदलते. जेव्हा एकत्रित इनपुटवर चौरस लहर लागू केली जाते, तेव्हा आउटपुट वारंवारता अर्धा असेल. RS घटकाप्रमाणे, JK फ्लिप-फ्लॉपची क्लॉक केलेली आवृत्ती आहे. सराव मध्ये, हे प्रामुख्याने या प्रकारचे गेट केलेले घटक वापरले जातात.

व्यावहारिक वापर

बाह्य सिग्नल काढून टाकल्यावरही रेकॉर्ड केलेली माहिती टिकवून ठेवण्यासाठी ट्रिगर्सचा गुणधर्म त्यांना 1 बिट क्षमतेच्या मेमरी सेल म्हणून वापरण्याची परवानगी देतो.एकल घटकांमधून, आपण बायनरी स्थिती संचयित करण्यासाठी मॅट्रिक्स तयार करू शकता - या तत्त्वानुसार, स्थिर यादृच्छिक प्रवेश मेमरी (SRAM) तयार केल्या आहेत. अशा मेमरीचे वैशिष्ट्य म्हणजे एक साधी सर्किटरी ज्यास अतिरिक्त नियंत्रकांची आवश्यकता नसते. म्हणून, अशा SRAM चा वापर नियंत्रक आणि PLA मध्ये केला जातो. परंतु कमी रेकॉर्डिंग घनता पीसी आणि इतर शक्तिशाली संगणकीय प्रणालींमध्ये अशा मॅट्रिक्सचा वापर प्रतिबंधित करते.

फ्रिक्वेन्सी डिव्हायडर म्हणून फ्लिप-फ्लॉपचा वापर वर उल्लेख केला होता. बिस्टेबल घटक साखळ्यांमध्ये जोडले जाऊ शकतात आणि भिन्न विभाजन गुणोत्तर मिळवू शकतात. त्याच स्ट्रिंगचा वापर पल्स काउंटर म्हणून केला जाऊ शकतो. हे करण्यासाठी, प्रत्येक क्षणी मध्यवर्ती घटकांमधून आउटपुटची स्थिती वाचणे आवश्यक आहे - पहिल्या घटकाच्या इनपुटवर आलेल्या डाळींच्या संख्येशी संबंधित बायनरी कोड प्राप्त केला जाईल.

लागू केलेल्या ट्रिगर्सच्या प्रकारानुसार, काउंटर सिंक्रोनस किंवा एसिंक्रोनस असू शकतात. सिरीयल-टू-पॅरलल कन्व्हर्टर्स समान तत्त्वावर तयार केले जातात, परंतु येथे फक्त गेट केलेले घटक वापरले जातात. तसेच, डिजिटल विलंब रेषा आणि बायनरी तंत्रज्ञानाचे इतर घटक ट्रिगरवर तयार केले जातात.

RS फ्लिप-फ्लॉपचा वापर लेव्हल क्लॅम्प्स (बाऊंस सप्रेसर) म्हणून केला जातो. जर यांत्रिक स्विचेस (बटणे, स्विचेस) लॉजिक लेव्हल सोर्स म्हणून वापरले असतील, तर दाबल्यावर बाऊन्स इफेक्ट एक ऐवजी अनेक सिग्नल तयार करेल. RS फ्लिप-फ्लॉप यशस्वीपणे याचा सामना करते.

बिस्टेबल उपकरणांची व्याप्ती विस्तृत आहे. त्यांच्या मदतीने सोडवलेल्या कार्यांची श्रेणी मुख्यत्वे डिझाइनरच्या कल्पनेवर अवलंबून असते, विशेषत: नॉन-स्टँडर्ड सोल्यूशन्सच्या क्षेत्रात.

तत्सम लेख: