ટ્રિગર શું છે, તે શેના માટે છે, તેમનું વર્ગીકરણ અને કામગીરીના સિદ્ધાંત

ટ્રિગર એ ડિજિટલ ટેક્નોલોજીનું એક તત્વ છે, એક બિસ્ટેબલ ઉપકરણ કે જે એક રાજ્યમાં સ્વિચ કરે છે અને જ્યારે બાહ્ય સંકેતો દૂર કરવામાં આવે ત્યારે પણ તે અનિશ્ચિત સમય સુધી તેમાં રહી શકે છે. તે પ્રથમ સ્તરના તાર્કિક ઘટકો (AND-NOT, OR-NOT, વગેરે) થી બનેલ છે અને તે બીજા સ્તરના તાર્કિક ઉપકરણોથી સંબંધિત છે.

વ્યવહારમાં, ફ્લિપ-ફ્લોપ એક અલગ પેકેજમાં માઇક્રોસિર્કિટના સ્વરૂપમાં ઉત્પન્ન થાય છે અથવા મોટા ઇન્ટિગ્રેટેડ સર્કિટ (LSI) અથવા પ્રોગ્રામેબલ લોજિક એરે (PLM) માં તત્વો તરીકે સમાવિષ્ટ થાય છે.

વર્ગીકરણ અને ટ્રિગર સિંક્રનાઇઝેશનના પ્રકારો

ટ્રિગર્સ બે વ્યાપક વર્ગોમાં આવે છે:

• અસુમેળ;
• સિંક્રનસ (ઘડિયાળ).

તેમની વચ્ચેનો મૂળભૂત તફાવત એ છે કે ઉપકરણોની પ્રથમ શ્રેણી માટે, ઇનપુટ (ઇનપુટ્સ) પર સિગ્નલમાં ફેરફાર સાથે આઉટપુટ સિગ્નલ સ્તર એક સાથે બદલાય છે.સિંક્રનસ ટ્રિગર્સ માટે, જો આ માટે પ્રદાન કરેલ ઇનપુટ પર સિંક્રનાઇઝિંગ (ઘડિયાળ, સ્ટ્રોબ) સિગ્નલ હોય તો જ સ્થિતિમાં ફેરફાર થાય છે. આ માટે, એક વિશિષ્ટ આઉટપુટ પ્રદાન કરવામાં આવે છે, જે અક્ષર C (ઘડિયાળ) દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. ગેટીંગના પ્રકાર અનુસાર, સિંક્રનસ તત્વોને બે વર્ગોમાં વહેંચવામાં આવે છે:

• ગતિશીલ
• સ્થિર

પ્રથમ પ્રકાર માટે, આઉટપુટ સ્તર ફ્રન્ટ (અગ્રણી ધાર) ના દેખાવ સમયે અથવા ઘડિયાળના પલ્સ (વિશિષ્ટ પ્રકારના ટ્રિગરના આધારે) ના પતન સમયે ઇનપુટ સિગ્નલોના રૂપરેખાંકનના આધારે બદલાય છે. સિંક્રનાઇઝિંગ મોરચા (ઢોળાવ) ના દેખાવ વચ્ચે, ઇનપુટ્સ પર કોઈપણ સંકેતો લાગુ કરી શકાય છે, ટ્રિગરની સ્થિતિ બદલાશે નહીં. બીજા વિકલ્પમાં, ઘડિયાળની નિશાની એ સ્તરમાં ફેરફાર નથી, પરંતુ ઘડિયાળના ઇનપુટ પર એક અથવા શૂન્યની હાજરી છે. આના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ જટિલ ટ્રિગર ઉપકરણો પણ છે:

• સ્થિર રાજ્યોની સંખ્યા (3 અથવા વધુ, મુખ્ય તત્વો માટે 2 થી વિપરીત);
• સ્તરોની સંખ્યા (3 થી વધુ);
• અન્ય લાક્ષણિકતાઓ.

જટિલ તત્વો ચોક્કસ ઉપકરણોમાં મર્યાદિત ઉપયોગના છે.

ટ્રિગર્સના પ્રકાર અને તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

ત્યાં ઘણા મૂળભૂત પ્રકારના ટ્રિગર્સ છે. તફાવતોને સમજતા પહેલા, એક સામાન્ય મિલકતની નોંધ લેવી જોઈએ: જ્યારે પાવર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે કોઈપણ ઉપકરણનું આઉટપુટ મનસ્વી સ્થિતિમાં સેટ થાય છે. જો આ સર્કિટના એકંદર સંચાલન માટે મહત્વપૂર્ણ છે, તો પ્રીસેટિંગ સર્કિટ પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે. સૌથી સરળ કિસ્સામાં, આ એક આરસી સર્કિટ છે જે પ્રારંભિક સ્થિતિ સેટ કરવા માટે સિગ્નલ જનરેટ કરે છે.

RS ફ્લિપ-ફ્લોપ્સ

અસિંક્રોનસ બિસ્ટેબલ ઉપકરણનો સૌથી સામાન્ય પ્રકાર RS ફ્લિપ-ફ્લોપ છે. તે રાજ્ય 0 અને 1 ના અલગ સેટિંગ સાથે ફ્લિપ-ફ્લોપનો સંદર્ભ આપે છે.આ માટે બે ઇનપુટ છે:

• એસ - સેટ (ઇન્સ્ટોલેશન);
• આર - રીસેટ (રીસેટ).

ત્યાં ડાયરેક્ટ આઉટપુટ Q છે, ત્યાં ઊંધી આઉટપુટ Q1 પણ હોઈ શકે છે. તેના પરનું તર્ક સ્તર હંમેશા Q પરના સ્તરની વિરુદ્ધ હોય છે - સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે આ ઉપયોગી છે.

જ્યારે ઇનપુટ S પર હકારાત્મક સ્તર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આઉટપુટ Q લોજિકલ એકમ પર સેટ કરવામાં આવશે (જો ત્યાં ઊંધી આઉટપુટ હશે, તો તે સ્તર 0 પર જશે). તે પછી, સેટઅપના ઇનપુટ પર, સિગ્નલ તમને ગમે તે રીતે બદલાઈ શકે છે - આ આઉટપુટ સ્તરને અસર કરશે નહીં. ઈનપુટ R પર 1 દેખાય ત્યાં સુધી. આ ફ્લિપ-ફ્લોપને સ્ટેટ 0 પર સેટ કરશે (ઈનવર્ટેડ આઉટપુટ પર 1). હવે રીસેટ ઇનપુટ પર સિગ્નલ બદલવાથી તત્વની આગળની સ્થિતિને અસર થશે નહીં.

મહત્વપૂર્ણ! જ્યારે બંને ઇનપુટ પર લોજિકલ એકમ હોય ત્યારે વિકલ્પ પ્રતિબંધિત છે. ટ્રિગર મનસ્વી સ્થિતિમાં સેટ કરવામાં આવશે. યોજનાઓ ડિઝાઇન કરતી વખતે, આ પરિસ્થિતિ ટાળવી જોઈએ.

RS ફ્લિપ-ફ્લોપ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા બે-ઇનપુટ NAND તત્વોના આધારે બનાવી શકાય છે. આ પદ્ધતિ પરંપરાગત માઇક્રોકિરકિટ્સ અને અંદર પ્રોગ્રામેબલ મેટ્રિસિસ બંને પર લાગુ કરવામાં આવે છે.

એક અથવા બંને ઇનપુટ ઉલટાવી શકાય છે. આનો અર્થ એ છે કે આ પિન પર, ટ્રિગર ઉચ્ચ નહીં, પરંતુ નીચા સ્તરના દેખાવ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

જો તમે બે-ઇનપુટ અને-નૉટ એલિમેન્ટ્સ પર RS ફ્લિપ-ફ્લોપ બનાવો છો, તો પછી બંને ઇનપુટ લોજિકલ શૂન્યના સપ્લાય દ્વારા નિયંત્રિત - વ્યસ્ત હશે.

RS ફ્લિપ-ફ્લોપનું ગેટેડ વર્ઝન છે. તેમાં વધારાનું ઇનપુટ C છે. જ્યારે બે શરતો પૂરી થાય છે ત્યારે સ્વિચિંગ થાય છે:

• સેટ અથવા રીસેટ ઇનપુટ પર ઉચ્ચ સ્તરની હાજરી;
• ઘડિયાળના સંકેતની હાજરી.

આવા તત્વનો ઉપયોગ એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે કે જ્યાં સ્વિચિંગમાં વિલંબ થવો જોઈએ, ઉદાહરણ તરીકે, ક્ષણિકોના અંત સમયે.

ડી ફ્લિપ-ફ્લોપ્સ

ડી-ટ્રિગર ("પારદર્શક ટ્રિગર", "લેચ", લેચ) સિંક્રનસ ઉપકરણોની શ્રેણી સાથે સંબંધિત છે, જે ઇનપુટ C દ્વારા ઘડિયાળ છે. ડેટા ઇનપુટ D (ડેટા) પણ છે. કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં, ઉપકરણ એક ઇનપુટ દ્વારા માહિતીની પ્રાપ્તિ સાથે ટ્રિગર્સનું છે.

જ્યાં સુધી ઘડિયાળના ઇનપુટ પર લોજિકલ હાજર હોય ત્યાં સુધી, આઉટપુટ Q પરનો સિગ્નલ ડેટા ઇનપુટ (પારદર્શિતા મોડ) પર સિગ્નલનું પુનરાવર્તન કરે છે. સ્ટ્રોબ લેવલ સ્ટેટ 0 પર જાય કે તરત જ, આઉટપુટ Q પરનું લેવલ એજ (લૅચ)ના સમયે જેવું જ રહેશે. તેથી તમે કોઈપણ સમયે ઇનપુટ પર ઇનપુટ સ્તરને ઠીક કરી શકો છો. આગળના ભાગમાં ઘડિયાળ સાથે ડી-ફ્લિપ-ફ્લોપ પણ છે. તેઓ સ્ટ્રોબની સકારાત્મક ધાર પર સિગ્નલ લગાવે છે.

વ્યવહારમાં, બે પ્રકારના બિસ્ટેબલ ઉપકરણોને એક માઇક્રોકિરકીટમાં જોડી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડી અને આરએસ ફ્લિપ-ફ્લોપ. આ કિસ્સામાં, સેટ/રીસેટ ઇનપુટ્સને પ્રાથમિકતા છે. જો તેમના પર તાર્કિક શૂન્ય હોય, તો તત્વ સામાન્ય ડી-ફ્લિપ-ફ્લોપની જેમ વર્તે છે. જ્યારે ઉચ્ચ સ્તર ઓછામાં ઓછું એક ઇનપુટ થાય છે, ત્યારે આઉટપુટ 0 અથવા 1 પર સેટ થાય છે, ઇનપુટ્સ C અને D પરના સંકેતોને ધ્યાનમાં લીધા વગર.

ડી ફ્લિપ-ફ્લોપની પારદર્શિતા હંમેશા ઉપયોગી લક્ષણ નથી. તેને ટાળવા માટે, ડબલ તત્વોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે (ફ્લિપ-ફ્લોપ, "ક્લેપિંગ" ટ્રિગર), તેઓ TT અક્ષરો દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે. પ્રથમ ટ્રિગર એ નિયમિત લેચ છે જે ઇનપુટ સિગ્નલને આઉટપુટમાં પસાર કરે છે. બીજું ટ્રિગર મેમરી એલિમેન્ટ તરીકે કામ કરે છે. બંને ઉપકરણો એક સ્ટ્રોબ સાથે ઘડિયાળવાળા છે.

ટી-ફ્લિપ-ફ્લોપ્સ

ટી-ટ્રિગર ગણી શકાય તેવા બિસ્ટેબલ તત્વોના વર્ગનું છે. તેના કાર્યનો તર્ક સરળ છે - જ્યારે આગામી તાર્કિક એકમ તેના ઇનપુટ પર આવે છે ત્યારે તે દર વખતે તેની સ્થિતિને બદલે છે.જો ઇનપુટ પર પલ્સ સિગ્નલ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો આઉટપુટ આવર્તન ઇનપુટ કરતા બમણી વધારે હશે. ઇન્વર્ટેડ આઉટપુટ પર, સિગ્નલ ડાયરેક્ટ સાથે તબક્કાની બહાર હશે.

આ રીતે અસુમેળ ટી-ફ્લિપ-ફ્લોપ કામ કરે છે. સિંક્રનસ વિકલ્પ પણ છે. જ્યારે ઘડિયાળના ઇનપુટ પર પલ્સ સિગ્નલ લાગુ કરવામાં આવે છે અને આઉટપુટ T પર લોજિકલ એકમની હાજરીમાં, તત્વ અસમકાલીન એકની જેમ જ વર્તે છે - તે ઇનપુટ આવર્તનને અડધા ભાગમાં વહેંચે છે. જો T પિન લોજિક શૂન્ય હોય, તો સ્ટ્રોબની હાજરીને ધ્યાનમાં લીધા વિના, Q આઉટપુટ નીચું સેટ કરવામાં આવે છે.

જેકે ફ્લિપ-ફ્લોપ્સ

આ બિસ્ટેબલ તત્વ સાર્વત્રિક તત્વોની શ્રેણીમાં આવે છે. તેને ઇનપુટ્સ દ્વારા અલગથી નિયંત્રિત કરી શકાય છે. JK ફ્લિપ-ફ્લોપનું તર્ક RS તત્વના કાર્ય જેવું જ છે. J (જોબ) ઇનપુટનો ઉપયોગ આઉટપુટને એક પર સેટ કરવા માટે થાય છે. K (કીપ) પિન પર ઉચ્ચ સ્તર આઉટપુટને શૂન્ય પર ફરીથી સેટ કરે છે. આરએસ-ટ્રિગરથી મૂળભૂત તફાવત એ છે કે બે નિયંત્રણ ઇનપુટ્સ પર એક સાથે દેખાવ પ્રતિબંધિત નથી. આ કિસ્સામાં, તત્વનું આઉટપુટ તેની સ્થિતિને વિરુદ્ધમાં બદલે છે.

જો જોબ અને કીપ આઉટપુટ જોડાયેલા હોય, તો JK-ફ્લિપ-ફ્લોપ અસુમેળ ગણતરી T-ફ્લિપ-ફ્લોપમાં ફેરવાય છે. જ્યારે સંયુક્ત ઇનપુટ પર ચોરસ તરંગ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આઉટપુટ અડધી આવર્તન હશે. RS એલિમેન્ટની જેમ, JK ફ્લિપ-ફ્લોપનું ક્લોક્ડ વર્ઝન છે. વ્યવહારમાં, તે મુખ્યત્વે આ પ્રકારના ગેટેડ તત્વો છે જેનો ઉપયોગ થાય છે.

વ્યવહારુ ઉપયોગ

જ્યારે બાહ્ય સંકેતો દૂર કરવામાં આવે ત્યારે પણ રેકોર્ડ કરેલી માહિતીને જાળવી રાખવા માટે ટ્રિગર્સની મિલકત તેમને 1 બીટની ક્ષમતાવાળા મેમરી સેલ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે.સિંગલ એલિમેન્ટ્સમાંથી, તમે બાઈનરી સ્ટેટ્સને સ્ટોર કરવા માટે મેટ્રિક્સ બનાવી શકો છો - આ સિદ્ધાંત અનુસાર, સ્ટેટિક રેન્ડમ એક્સેસ મેમોરી (SRAM) બનાવવામાં આવે છે. આવી મેમરીની વિશેષતા એ એક સરળ સર્કિટરી છે જેને વધારાના નિયંત્રકોની જરૂર નથી. તેથી, આવા SRAM નો ઉપયોગ નિયંત્રકો અને PLA માં થાય છે. પરંતુ ઓછી રેકોર્ડિંગ ઘનતા પીસી અને અન્ય શક્તિશાળી કમ્પ્યુટિંગ સિસ્ટમ્સમાં આવા મેટ્રિસિસનો ઉપયોગ અટકાવે છે.

આવર્તન વિભાજકો તરીકે ફ્લિપ-ફ્લોપનો ઉપયોગ ઉપર ઉલ્લેખ કરવામાં આવ્યો હતો. બિસ્ટેબલ તત્વો સાંકળોમાં જોડાઈ શકે છે અને વિવિધ વિભાજન ગુણોત્તર મેળવી શકે છે. સમાન શબ્દમાળાનો ઉપયોગ પલ્સ કાઉન્ટર તરીકે કરી શકાય છે. આ કરવા માટે, સમયની દરેક ક્ષણે મધ્યવર્તી તત્વોમાંથી આઉટપુટની સ્થિતિ વાંચવી જરૂરી છે - પ્રથમ તત્વના ઇનપુટ પર આવતા કઠોળની સંખ્યાને અનુરૂપ બાઈનરી કોડ પ્રાપ્ત થશે.

લાગુ ટ્રિગર્સના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, કાઉન્ટર્સ સિંક્રનસ અથવા અસુમેળ હોઈ શકે છે. સીરીયલ-ટુ-સમાંતર કન્વર્ટર સમાન સિદ્ધાંત પર બાંધવામાં આવે છે, પરંતુ અહીં ફક્ત ગેટેડ તત્વોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. ઉપરાંત, ડિજિટલ વિલંબ રેખાઓ અને બાઈનરી ટેક્નોલોજીના અન્ય ઘટકો ટ્રિગર્સ પર બનેલ છે.

RS ફ્લિપ-ફ્લોપનો ઉપયોગ લેવલ ક્લેમ્પ્સ (બાઉન્સ સપ્રેસર્સ) તરીકે થાય છે. જો યાંત્રિક સ્વીચો (બટનો, સ્વીચો) નો ઉપયોગ તર્ક સ્તરના સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવે છે, તો જ્યારે દબાવવામાં આવે છે, ત્યારે બાઉન્સ અસર એકને બદલે ઘણા સિગ્નલો બનાવશે. RS ફ્લિપ-ફ્લોપ સફળતાપૂર્વક આનો સામનો કરે છે.

બિસ્ટેબલ ઉપકરણોનો વિસ્તાર વિશાળ છે. તેમની સહાયથી હલ કરેલા કાર્યોની શ્રેણી મોટાભાગે ડિઝાઇનરની કલ્પના પર આધારિત છે, ખાસ કરીને બિન-માનક ઉકેલોના ક્ષેત્રમાં.

સમાન લેખો: