ஒரு ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் சுற்றின் செயல்படும் கொள்கை

ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் சுற்றுகளின் செயல்படும் கொள்கை

பெண்டாஹுலுவான்

டிஜிட்டல் எலக்ட்ரானிக்ஸின் அடிப்படைக் கட்டுமானக் கூறுகளில் ஒன்றான ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் சுற்றுகள், பைனரி தகவல்களை (பிட்கள்) சேமிக்கவும் செயலாக்கவும் உதவுகின்றன. ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் பல வகைகளில் வருகின்றன, மேலும் தரவு சேமிப்பு முதல் சிக்கலான லாஜிக் சுற்றுகள் வரை பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. இந்தக் கட்டுரை, ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகள், அவற்றின் பல்வேறு வகைகள் மற்றும் எலக்ட்ரானிக்ஸில் அவற்றின் பயன்பாடுகள் குறித்து ஆழமாக ஆராய்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.

அடிப்படை வேலைக் கொள்கைகள்

ஒரு ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் என்பது அடிப்படையில் ஒரு இருநிலைச் சுற்று ஆகும், அதாவது அது இரண்டு நிலையான நிலைகளில் ஒன்றில் இருக்க முடியும். இந்தச் சுற்று, தொடர்ச்சியான உள்ளீட்டு சமிக்ஞை தேவையின்றி இந்த நிலைகளைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளும் திறன் கொண்டது. உள்ளீட்டின் அடிப்படையில் உடனடியாகத் தங்கள் வெளியீட்டை மாற்றும் எளிய லாஜிக் கேட்களைப் போலல்லாமல், ஒரு ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் அதன் கடைசி நிலையை "நினைவில்" வைத்துக் கொள்ளும்.

எஸ்ஆர் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்

ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் மிகவும் அடிப்படையான வகை SR (செட்-ரீசெட்) ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் ஆகும். ஒரு SR ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் முக்கியக் கூறுகள் , ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட இரண்டு NOR அல்லது NAND கேட்கள் ஆகும். NOR கேட்களைப் பயன்படுத்தும் ஒரு SR ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பிற்கான உண்மை அட்டவணை இதோ:

| S (அமை) | R (மீட்டமை) | Q (வெளியீடு) | Q' (வெளியீட்டு நிரப்பி) |
|————|————–|————|————————|
| 0 | 0 | Q (முந்தைய) | Q' (முந்தைய) |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | வரையறுக்கப்படாதது | வரையறுக்கப்படாதது |

அட்டவணையில் S மற்றும் R ஆகிய இரண்டும் 1 ஆக இருக்கும் நிலை ஒரு நிலையற்ற நிபந்தனையாகும், மேலும் அது நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை.

டி ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்

SR ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களில் உள்ள தடைசெய்யப்பட்ட நிலை சிக்கலைச் சமாளிக்க, D ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. D ஃபிளிப்-ஃப்ளாப், ஒரே ஒரு தரவு உள்ளீடு (D) மற்றும் ஒரே ஒரு கடிகார உள்ளீடு (C) ஆகியவற்றைக் கொண்டிருப்பதன் மூலம் உள்ளீட்டை எளிதாக்குகிறது. ஒரு கடிகார சமிக்ஞை இருக்கும்போது மட்டுமே வெளியீடு நிலை மாறும். D ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பிற்கான உண்மை அட்டவணை இதோ:

| D | கடிகாரம் | Q (வெளியீடு) | Q' (வெளியீட்டு நிரப்பி) |
|—|——-|————|————————|
| 0 | ↑ | 0 | 1 |
| 1 | ↑ | 1 | 0 |

கடிகார சமிக்ஞையின் ஏறும் விளிம்பு ஏற்படும்போது, ​​Q வெளியீடு D மதிப்பைப் பின்பற்றும்.

ஜேகே ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்

JK ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் என்பது SR ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் ஒரு மேம்படுத்தப்பட்ட வடிவமாகும், இது இந்த நிலையற்ற தன்மையை நீக்குகிறது. JK ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பில் J மற்றும் K என இரண்டு உள்ளீடுகளும், ஒரு கடிகார உள்ளீடும் உள்ளன. அதன் உண்மை அட்டவணை பின்வருமாறு:

| J | K | கடிகாரம் | Q (வெளியீடு) | Q' (வெளியீட்டு நிரப்பி) |
|——|——|——-|————|————————|
| 0 | 0 | ↑ | Q (முந்தைய) | Q' (முந்தைய) |
| 0 | 1 | ↑ | 0 | 1 |
| 1 | 0 | ↑ | 1 | 0 |
| 1 | 1 | ↑ | Q' (முந்தைய) | Q (முந்தைய) |

உள்ளீடுகள் J மற்றும் K ஆகியவை 1 ஆக இருக்கும்போது, ​​வெளியீடானது முந்தைய நிலையின் நிரப்பியாக, அல்லது தொழில்நுட்ப ரீதியாகச் சொல்வதானால் “டாக்கிள்” ஆக இருக்கும்.

டி ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்

T ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் அல்லது டாகிள் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் என்பது JK ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் ஒரு வகையாகும், இதில் J மற்றும் K ஆகிய இரண்டு உள்ளீடுகளும் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டு T எனப் பெயரிடப்பட்டிருக்கும். இதனால், ஒவ்வொரு முறை ஒரு கடிகார சமிக்ஞை விளிம்பு ஏற்படும்போதும், வெளியீடு Q அதன் நிலையை மாற்றுகிறது. இதன் உண்மை அட்டவணை பின்வருமாறு:

| T | கடிகாரம் | Q (வெளியீடு) | Q' (வெளியீட்டு நிரப்பி) |
|—|——-|————|————————|
| 0 | ↑ | Q (முந்தையது) | Q' (முந்தையது) |
| 1 | ↑ | Q' (முந்தைய) | Q (முந்தைய) |

செயல்படுத்தல் மற்றும் பயன்பாடு

பதிவேடுகள் மற்றும் நினைவகம்

ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் முதன்மைப் பயன்பாடுகளில் ஒன்று ரெஜிஸ்டர்கள் மற்றும் நினைவகத்தில் உள்ளது. ஒரு ரெஜிஸ்டர் என்பது தரவு பிட்களைச் சேமிக்கும் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் ஒரு தொகுப்பாகும்; பொதுவாக, ஒரு தனி ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் ஒரு தனி பிட்டைச் சேமிக்கும். செயலாக்கப்படும் தரவைத் தற்காலிகமாகச் சேமிக்க, நுண்செயலிகளில் ரெஜிஸ்டர்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன . பல ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களை இணைப்பதன் மூலம், 8-பிட் அல்லது 16-பிட் போன்ற ஒரு குறிப்பிட்ட பிட் அகலத்துடன் ஒரு ரெஜிஸ்டரை நம்மால் உருவாக்க முடியும்.

SRAM (ஸ்டேடிக் ரேம்) போன்ற கணினி நினைவகமானது, தரவுகளைப் படிக்க அல்லது எழுத அணுகக்கூடிய ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் ஒரு பெரிய அணியைக் கொண்டுள்ளது.

கவுண்டர் மற்றும் டைமர்

கவுண்டர் மற்றும் டைமர் சுற்றுகளிலும் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன . கவுண்டர் என்பது ஒரு கடிகார சமிக்ஞையை எண்ணி, அதை இரும வடிவமாக மாற்றும் ஒரு சுற்று ஆகும்; இந்த இரும வடிவத்தை நேரத்தைக் கணக்கிடவோ அல்லது ஒரு குறியீடாகவோ பயன்படுத்தலாம். ஒரு இரும கவுண்டரை உருவாக்க, T ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களைத் தொடர்ச்சியாகப் பயன்படுத்துவது ஒரு எளிய எடுத்துக்காட்டு ஆகும்.

ஷிப்ட் பதிவு

ஷிஃப்ட் ரெஜிஸ்டர் என்பது அதன் தரவு பிட்களை இடப்புறமாகவோ அல்லது வலப்புறமாகவோ நகர்த்தக்கூடிய ஒரு வகை ரெஜிஸ்டர் ஆகும். கணினியிலிருந்து தரவை அனுப்புவதற்கோ அல்லது பெறுவதற்கோ, அது தொடராக்கம் அல்லது இணையாக்கம் செய்யப்படும் தொடர்-இணை தரவு செயலாக்கம் போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தர்க்கக் கட்டுப்பாடு

ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் நிலை-சேமிப்புத் தன்மையின் காரணமாக, உள்ளீட்டு நிகழ்வுகளின் அடிப்படையில் ஒரு மின்சுற்றின் நிலை அல்லது நிலைமாற்றத்தைக் கண்காணிக்க அவை லாஜிக் கன்ட்ரோலர்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு ஸ்டேட் மெஷின் ஆகும்; இது தனது தற்போதைய நிலை மற்றும் அது பெறும் உள்ளீட்டு சிக்னலின் அடிப்படையில் ஒரு குறிப்பிட்ட செயல்பாட்டைச் செயல்படுத்துகிறது.

முடிவுரை

டிஜிட்டல் மின்னணு சுற்றுகளில் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் ஒரு அடிப்படை அங்கமாகும் . SR, D, JK, மற்றும் T ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் போன்ற பல்வேறு வகையான ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் மூலம், எளிய தரவு சேமிப்பு முதல் சிக்கலான தர்க்கக் கட்டுப்பாடு வரை பரந்த அளவிலான செயல்பாடுகளையும் பயன்பாடுகளையும் நம்மால் அடைய முடியும். ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் செயல்பாட்டுக் கொள்கைகளையும் அவற்றின் பயன்பாடுகளையும் புரிந்துகொள்வது, நமது தேவைகளுக்கு ஏற்ப மிகவும் திறமையான மற்றும் பயனுள்ள டிஜிட்டல் அமைப்புகளை வடிவமைக்க உதவுகிறது. மின்னணுவியல் உலகின் முக்கிய கட்டுமானக் கூறுகளில் ஒன்றாக, ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்கள் எதிர்கால தொழில்நுட்பப் புத்தாக்கங்களில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகத் தொடர்ந்து விளங்கும்.