ट्रिगर क्या है, इसके लिए क्या है, उनका वर्गीकरण और संचालन का सिद्धांत

एक ट्रिगर डिजिटल तकनीक का एक तत्व है, एक बिस्टेबल डिवाइस जो किसी एक राज्य में स्विच हो जाता है और बाहरी सिग्नल हटा दिए जाने पर भी अनिश्चित काल तक इसमें रह सकता है। यह पहले स्तर के तार्किक तत्वों (AND-NOT, OR-NOT, आदि) से बनाया गया है और दूसरे स्तर के तार्किक उपकरणों से संबंधित है।

व्यवहार में, फ्लिप-फ्लॉप को एक अलग पैकेज में माइक्रोक्रिकिट्स के रूप में उत्पादित किया जाता है या बड़े एकीकृत सर्किट (एलएसआई) या प्रोग्रामेबल लॉजिक एरेज़ (पीएलएम) में तत्वों के रूप में शामिल किया जाता है।

वर्गीकरण और ट्रिगर तुल्यकालन के प्रकार

ट्रिगर दो व्यापक वर्गों में आते हैं:

• अतुल्यकालिक;
• तुल्यकालिक (घड़ी)।

उनके बीच मूलभूत अंतर यह है कि उपकरणों की पहली श्रेणी के लिए, आउटपुट सिग्नल स्तर इनपुट (इनपुट) पर सिग्नल में परिवर्तन के साथ-साथ बदलता है।सिंक्रोनस ट्रिगर्स के लिए, एक राज्य परिवर्तन केवल तभी होता है जब इसके लिए दिए गए इनपुट पर एक सिंक्रोनाइज़िंग (घड़ी, स्ट्रोब) सिग्नल होता है। ऐसा करने के लिए, एक विशेष आउटपुट प्रदान किया जाता है, जिसे अक्षर C (घड़ी) द्वारा दर्शाया जाता है। गेटिंग के प्रकार के अनुसार, सिंक्रोनस तत्वों को दो वर्गों में बांटा गया है:

• गतिशील;
• स्थिर।

पहले प्रकार के लिए, आउटपुट स्तर सामने (अग्रणी किनारे) या घड़ी की पल्स के गिरने (विशिष्ट प्रकार के ट्रिगर के आधार पर) के समय इनपुट सिग्नल के कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर बदलता है। सिंक्रोनाइज़िंग मोर्चों (ढलान) की उपस्थिति के बीच, किसी भी सिग्नल को इनपुट पर लागू किया जा सकता है, ट्रिगर की स्थिति नहीं बदलेगी। दूसरे विकल्प में, क्लॉकिंग का संकेत स्तर में बदलाव नहीं है, बल्कि क्लॉक इनपुट पर एक या शून्य की उपस्थिति है। इसके द्वारा वर्गीकृत जटिल ट्रिगर डिवाइस भी हैं:

• स्थिर अवस्थाओं की संख्या (मुख्य तत्वों के लिए 2 के विपरीत 3 या अधिक);
• स्तरों की संख्या (3 से भी अधिक);
• अन्य विशेषताएँ।

विशिष्ट उपकरणों में जटिल तत्व सीमित उपयोग के होते हैं।

ट्रिगर के प्रकार और वे कैसे काम करते हैं

कई बुनियादी प्रकार के ट्रिगर हैं। मतभेदों को समझने से पहले, एक सामान्य संपत्ति पर ध्यान दिया जाना चाहिए: जब बिजली लागू होती है, तो किसी भी उपकरण का आउटपुट एक मनमाना स्थिति पर सेट होता है। यदि यह सर्किट के समग्र संचालन के लिए महत्वपूर्ण है, तो प्रीसेटिंग सर्किट प्रदान किया जाना चाहिए। सबसे सरल मामले में, यह एक आरसी सर्किट है जो प्रारंभिक स्थिति निर्धारित करने के लिए एक संकेत उत्पन्न करता है।

आरएस फ्लिप-फ्लॉप

एसिंक्रोनस बिस्टेबल डिवाइस का सबसे आम प्रकार आरएस फ्लिप-फ्लॉप है। यह राज्य 0 और 1 की अलग-अलग सेटिंग के साथ फ्लिप-फ्लॉप को संदर्भित करता है।इसके लिए दो इनपुट हैं:

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

एक सीधा आउटपुट Q है, एक उलटा आउटपुट Q1 भी हो सकता है। उस पर तर्क स्तर हमेशा क्यू के स्तर के विपरीत होता है - सर्किट डिजाइन करते समय यह उपयोगी होता है।

जब इनपुट S पर एक सकारात्मक स्तर लागू किया जाता है, तो आउटपुट Q को एक तार्किक इकाई पर सेट किया जाएगा (यदि कोई उल्टा आउटपुट है, तो यह स्तर 0 पर जाएगा)। उसके बाद, सेटअप के इनपुट पर, सिग्नल आपकी पसंद के अनुसार बदल सकता है - यह आउटपुट स्तर को प्रभावित नहीं करेगा। जब तक इनपुट R पर 1 दिखाई नहीं देता। यह फ्लिप-फ्लॉप को स्थिति 0 (उल्टे आउटपुट पर 1) पर सेट कर देगा। अब रीसेट इनपुट पर सिग्नल बदलने से तत्व की आगे की स्थिति प्रभावित नहीं होगी।

महत्वपूर्ण! विकल्प जब दोनों इनपुट पर एक तार्किक इकाई है निषिद्ध है। ट्रिगर को मनमानी स्थिति में सेट किया जाएगा। योजनाएँ बनाते समय इस स्थिति से बचना चाहिए।

एक आरएस फ्लिप-फ्लॉप व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले दो-इनपुट नंद तत्वों के आधार पर बनाया जा सकता है। यह विधि पारंपरिक माइक्रोक्रिकिट्स और प्रोग्राम योग्य मैट्रिस के अंदर दोनों पर लागू की गई है।

एक या दोनों इनपुट को उलटा किया जा सकता है। इसका मतलब है कि इन पिनों पर, ट्रिगर को उच्च नहीं, बल्कि निम्न स्तर की उपस्थिति से नियंत्रित किया जाता है।

यदि आप दो-इनपुट और-नहीं तत्वों पर एक आरएस फ्लिप-फ्लॉप का निर्माण करते हैं, तो दोनों इनपुट व्युत्क्रम होंगे - एक तार्किक शून्य की आपूर्ति द्वारा नियंत्रित।

RS फ्लिप-फ्लॉप का गेटेड वर्जन है। इसमें एक अतिरिक्त इनपुट सी है। स्विचिंग तब होती है जब दो शर्तें पूरी होती हैं:

• सेट या रीसेट इनपुट पर उच्च स्तर की उपस्थिति;
• एक घड़ी संकेत की उपस्थिति।

इस तरह के एक तत्व का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां स्विचिंग में देरी होनी चाहिए, उदाहरण के लिए, ग्राहकों के अंत के समय।

डी फ्लिप-फ्लॉप

डी-ट्रिगर ("पारदर्शी ट्रिगर", "कुंडी", कुंडी) इनपुट सी द्वारा क्लॉक किए गए सिंक्रोनस उपकरणों की श्रेणी से संबंधित है। एक डेटा इनपुट डी (डेटा) भी है। कार्यक्षमता के संदर्भ में, डिवाइस एक इनपुट के माध्यम से सूचना की प्राप्ति के साथ ट्रिगर से संबंधित है।

जब तक क्लॉक इनपुट पर एक तार्किक मौजूद होता है, आउटपुट क्यू पर सिग्नल डेटा इनपुट (पारदर्शिता मोड) पर सिग्नल को दोहराता है। जैसे ही स्ट्रोब स्तर 0 की स्थिति में जाता है, आउटपुट Q का स्तर वैसा ही रहेगा जैसा कि किनारे (कुंडी) के समय था। तो आप किसी भी समय इनपुट पर इनपुट स्तर को ठीक कर सकते हैं। सामने की तरफ क्लॉकिंग के साथ डी-फ्लिप-फ्लॉप भी हैं। वे स्ट्रोब के सकारात्मक किनारे पर संकेत को कुंडी लगाते हैं।

व्यवहार में, एक माइक्रोक्रिकिट में दो प्रकार के बस्टेबल उपकरणों को जोड़ा जा सकता है। उदाहरण के लिए, डी और आरएस फ्लिप-फ्लॉप। इस मामले में, सेट/रीसेट इनपुट की प्राथमिकता है। यदि उन पर कोई तार्किक शून्य है, तो तत्व सामान्य डी-फ्लिप-फ्लॉप की तरह व्यवहार करता है। जब एक उच्च स्तर कम से कम एक इनपुट होता है, तो आउटपुट 0 या 1 पर सेट होता है, इनपुट सी और डी पर संकेतों की परवाह किए बिना।

डी फ्लिप-फ्लॉप की पारदर्शिता हमेशा एक उपयोगी विशेषता नहीं होती है। इससे बचने के लिए, दोहरे तत्वों का उपयोग किया जाता है (फ्लिप-फ्लॉप, "क्लैपिंग" ट्रिगर), उन्हें टीटी अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है। पहला ट्रिगर एक नियमित कुंडी है जो इनपुट सिग्नल को आउटपुट तक पहुंचाता है। दूसरा ट्रिगर स्मृति तत्व के रूप में कार्य करता है। दोनों उपकरणों को एक स्ट्रोब के साथ देखा जाता है।

टी-फ्लिप-फ्लॉप

टी-ट्रिगर गणनीय बस्टेबल तत्वों के वर्ग के अंतर्गत आता है। इसके कार्य का तर्क सरल है - यह हर बार अपनी स्थिति बदलता है जब अगली तार्किक इकाई इसके इनपुट पर आती है।यदि इनपुट पर पल्स सिग्नल लगाया जाता है, तो आउटपुट आवृत्ति इनपुट से दोगुनी होगी। उल्टे आउटपुट पर, सिग्नल सीधे चरण के साथ चरण से बाहर हो जाएगा।

इस प्रकार एक अतुल्यकालिक टी-फ्लिप-फ्लॉप काम करता है। एक तुल्यकालिक विकल्प भी है। जब एक पल्स सिग्नल को क्लॉक इनपुट पर लागू किया जाता है और आउटपुट टी पर एक लॉजिकल यूनिट की उपस्थिति में, तत्व एक अतुल्यकालिक के समान व्यवहार करता है - यह इनपुट आवृत्ति को आधे में विभाजित करता है। यदि टी पिन तर्क शून्य है, तो स्ट्रोब की उपस्थिति की परवाह किए बिना, क्यू आउटपुट कम सेट किया गया है।

जेके फ्लिप-फ्लॉप

यह बस्टेबल तत्व सार्वभौम की श्रेणी के अंतर्गत आता है। इसे इनपुट द्वारा अलग से नियंत्रित किया जा सकता है। जेके फ्लिप-फ्लॉप का तर्क आरएस तत्व के काम के समान है। J (Job) इनपुट का उपयोग आउटपुट को एक पर सेट करने के लिए किया जाता है। K (कीप) पिन पर एक उच्च स्तर आउटपुट को शून्य पर रीसेट करता है। आरएस-ट्रिगर से मूलभूत अंतर यह है कि दो नियंत्रण इनपुट पर एक साथ दिखाई देने की मनाही नहीं है। इस मामले में, तत्व का आउटपुट अपनी स्थिति को विपरीत में बदल देता है।

यदि जॉब और कीप आउटपुट जुड़े हुए हैं, तो जेके-फ्लिप-फ्लॉप एक एसिंक्रोनस काउंटिंग टी-फ्लिप-फ्लॉप में बदल जाता है। जब संयुक्त इनपुट पर एक वर्ग तरंग लागू की जाती है, तो आउटपुट आधा आवृत्ति होगा। आरएस तत्व की तरह, जेके फ्लिप-फ्लॉप का एक घड़ी वाला संस्करण है। व्यवहार में, यह मुख्य रूप से इस प्रकार के गेटेड तत्वों का उपयोग किया जाता है।

प्रायोगिक उपयोग

बाहरी संकेतों को हटा दिए जाने पर भी रिकॉर्ड की गई जानकारी को बनाए रखने के लिए ट्रिगर्स की संपत्ति उन्हें 1 बिट की क्षमता वाले मेमोरी सेल के रूप में उपयोग करने की अनुमति देती है।एकल तत्वों से, आप बाइनरी राज्यों को संग्रहीत करने के लिए एक मैट्रिक्स बना सकते हैं - इस सिद्धांत के अनुसार, स्थिर यादृच्छिक अभिगम यादें (एसआरएएम) बनाई जाती हैं। ऐसी मेमोरी की एक विशेषता एक साधारण सर्किटरी है जिसमें अतिरिक्त नियंत्रकों की आवश्यकता नहीं होती है। इसलिए, ऐसे SRAMs का उपयोग नियंत्रकों और PLAs में किया जाता है। लेकिन कम रिकॉर्डिंग घनत्व पीसी और अन्य शक्तिशाली कंप्यूटिंग सिस्टम में ऐसे मैट्रिक्स के उपयोग को रोकता है।

फ़्रीक्वेंसी डिवाइडर के रूप में फ्लिप-फ्लॉप के उपयोग का उल्लेख ऊपर किया गया था। बिस्टेबल तत्वों को जंजीरों में जोड़ा जा सकता है और विभिन्न विभाजन अनुपात प्राप्त कर सकते हैं। उसी स्ट्रिंग का उपयोग पल्स काउंटर के रूप में किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, प्रत्येक क्षण में मध्यवर्ती तत्वों से आउटपुट की स्थिति को पढ़ना आवश्यक है - पहले तत्व के इनपुट पर आने वाली दालों की संख्या के अनुरूप एक बाइनरी कोड प्राप्त किया जाएगा।

लागू किए गए ट्रिगर के प्रकार के आधार पर, काउंटर सिंक्रोनस या एसिंक्रोनस हो सकते हैं। सीरियल-टू-पैरेलल कन्वर्टर्स एक ही सिद्धांत पर बनाए गए हैं, लेकिन यहां केवल गेटेड तत्वों का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, डिजिटल विलंब रेखाएं और बाइनरी प्रौद्योगिकी के अन्य तत्व ट्रिगर पर निर्मित होते हैं।

RS फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग लेवल क्लैम्प्स (बाउंस सप्रेसर्स) के रूप में किया जाता है। यदि यांत्रिक स्विच (बटन, स्विच) का उपयोग तर्क स्तर के स्रोतों के रूप में किया जाता है, तो दबाए जाने पर, बाउंस प्रभाव एक के बजाय कई सिग्नल बनाएगा। RS फ्लिप-फ्लॉप इससे सफलतापूर्वक लड़ता है।

बिस्टेबल उपकरणों का दायरा व्यापक है। उनकी मदद से हल किए गए कार्यों की सीमा काफी हद तक डिजाइनर की कल्पना पर निर्भर करती है, खासकर गैर-मानक समाधानों के क्षेत्र में।

इसी तरह के लेख: