సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్
సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు మెమరీ యూనిట్లతో కూడిన కాంబినేషన్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు. ఈ సర్క్యూట్‌లు అవుట్‌పుట్ అందించడానికి ఇన్‌పుట్ స్టేట్‌లపై పూర్తిగా ఆధారపడవు. అవి బై-స్టేట్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు, అంటే ఈ సర్క్యూట్‌లు కాలానుగుణంగా ఇన్‌పుట్‌లు మారుతున్నప్పటికీ అవుట్‌పుట్‌ను అధిక '1' లేదా తక్కువ '0' వద్ద నిరంతరం నిర్వహించగలవు. సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లలో ట్రిగ్గర్ పల్స్ అప్లికేషన్ ద్వారా మాత్రమే అవుట్‌పుట్ స్థితిని మార్చవచ్చు.
సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాథమిక ప్రాతినిధ్యం క్రింద చూపబడింది:
సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్ల వర్గీకరణలు
దిగువ పేర్కొన్న విధంగా సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లు వాటి ట్రిగ్గరింగ్ స్టేట్‌ల ఆధారంగా విభజించబడ్డాయి:
- ఈవెంట్ నడిచే సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లు
అవి అసమకాలిక సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్ల కుటుంబానికి చెందినవి. అవి గడియారరహితంగా ఉంటాయి మరియు ఇన్‌పుట్ స్వీకరించిన వెంటనే పని చేయగలవు. ఇన్‌పుట్ కలయికతో అవుట్‌పుట్ వెంటనే మారుతుంది. - గడియారం నడిచే సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లు
అవి సింక్రోనస్ సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్ల కుటుంబానికి చెందినవి. ఈ సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లు గడియారంతో నడిచేవి. ఇన్‌పుట్ కాంబినేషన్‌తో పనిచేయడానికి మరియు అవుట్‌పుట్ ఉత్పత్తి చేయడానికి వారికి క్లాక్ సిగ్నల్ అవసరమని దీని అర్థం. - పల్స్ నడిచే సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్
ఈ సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లు క్లాక్-డ్రైవ్ లేదా క్లాక్‌లెస్ కావచ్చు. వాస్తవానికి, అవి ఈవెంట్ & క్లాక్ నడిచే సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్ల రెండింటి లక్షణాలను మిళితం చేస్తాయి.
'సింక్రోనస్' అనే పదం అంటే క్లాక్ సిగ్నల్ ఎటువంటి బాహ్య సిగ్నల్‌ను వర్తింపజేయకుండా సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్ యొక్క స్థితులను మార్చగలదు. అసమకాలిక సర్క్యూట్‌లలో ఉన్నప్పుడు, సర్క్యూట్‌ని రీసెట్ చేయడానికి బాహ్య ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ అవసరం.
'చక్రీయ' పదం అంటే అవుట్‌పుట్‌లోని కొంత భాగాన్ని ఫీడ్‌బ్యాక్ మార్గంగా ఇన్‌పుట్‌కి తిరిగి అందించడం. అయినప్పటికీ, 'నాన్-సైక్లిక్' అనేది సైక్లిక్‌కి వ్యతిరేకం, సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లలో ఫీడ్‌బ్యాక్ మార్గాలు లేవు.
సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్ల ఉదాహరణలు – లాచెస్ & ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లు
లాచెస్ మరియు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లు రెండూ సీక్వెన్షియల్ సర్క్యూట్‌లు, వాటి ఆపరేషన్ సూత్రాలలో కొన్ని తేడాలు ఉంటాయి. దిగువ చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లకు క్లాక్ ట్రిగ్గరింగ్ అవసరం అయితే ఒక గొళ్ళెం స్థితులను ప్రేరేపించడానికి క్లాక్ సిగ్నల్‌లను కలిగి ఉండదు:
పై బొమ్మ SR లాచ్ మరియు SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌ను సూచిస్తుంది. పైన ఉన్న ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ విషయంలో క్లాక్ పల్స్ చూపబడుతుంది.
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్
SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ అనేది అదనపు క్లాక్ ఫంక్షన్‌తో SR లాచ్ లాగా ఉంటుంది. ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌ను కండిషన్‌లో సెట్ చేయడానికి క్లాక్ ట్రిగ్గర్ పనిచేస్తుంది మరియు క్లాక్ పల్స్ లేనప్పుడు ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ చనిపోయినట్లు ప్రవర్తిస్తుంది.
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది:
సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం
SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లు ప్రాథమికంగా SR లాచ్ వలె NAND గేట్‌లతో కూడి ఉంటాయి. అయితే, దిగువ సూచించిన విధంగా సూచించబడిన గడియార ట్రిగ్గరింగ్‌కు మొదటి రెండు NAND గేట్ల మధ్య క్లాక్ ఇన్‌పుట్ సూచించబడుతుంది:
సత్య పట్టిక
S & R టెర్మినల్స్‌లో సాధ్యమయ్యే నాలుగు ఇన్‌పుట్ కాంబినేషన్‌లతో పాటు రెండు అవుట్‌పుట్ స్టేట్స్, Q & క్రింద పట్టిక చేయబడింది:
SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను ప్రారంభించడానికి క్లాక్ ఇన్‌పుట్ ఎల్లప్పుడూ E=1 వద్ద ఉంచబడుతుంది. ఇన్‌పుట్‌లు మరియు అవుట్‌పుట్‌ల యొక్క నాలుగు కలయికలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి:
1: ఎప్పుడు S=0, R=1 (సెట్):
S=0 & R=1 అయినప్పుడు అవుట్‌పుట్ Q అధిక స్థితిని పొందుతుంది
2: S=1, R=0 (రీసెట్ చేసినప్పుడు):
అవుట్‌పుట్ Q సున్నాగా మారుతుంది, అయితే అవుట్‌పుట్ Q'=1 ఉన్నప్పుడు S=1 & R=0.
3: ఎప్పుడు S=1, R=1 (మార్పు లేదు):
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ ద్వారా రీకాల్ చేసినట్లుగా అవుట్‌పుట్ దాని మునుపటి స్థితిలోనే ఉంది.
4: ఎప్పుడు S=0, R=0 (అనిశ్చితం):
రెండు ఇన్‌పుట్‌లు తక్కువగా ఉన్నందున అవుట్‌పుట్‌లు అనిశ్చితంగా ఉంటాయి.
స్విచింగ్ రేఖాచిత్రం
అవుట్‌పుట్‌లతో కూడిన 'S' & 'R' ఇన్‌పుట్‌ల యొక్క అధిక మరియు తక్కువ స్థితుల కోసం SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ స్విచింగ్ రేఖాచిత్రం దిగువన రూపొందించబడింది. రెండు ఇన్‌పుట్ స్టేట్‌లు '0'కి మారే వరకు మరియు అవుట్‌పుట్‌లు చెల్లనివి అయ్యే వరకు మారే రేఖాచిత్రం బాగానే కనిపిస్తుంది. చెల్లని స్థితి తర్వాత, SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ అస్థిరంగా మారుతుంది, అయితే ఒక అవుట్‌పుట్ మరొకదాని కంటే వేగంగా మారవచ్చు, ఫలితంగా అనిశ్చిత ప్రవర్తన ఏర్పడుతుంది.
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ రకాలు:
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లను AND, NAND మరియు NOR గేట్‌లను ఉపయోగించి నిర్మించవచ్చు. ప్రతి రకం సత్య పట్టికలతో పాటుగా కాన్ఫిగరేషన్ వివరాలు క్రింద చర్చించబడ్డాయి.
1- పాజిటివ్ NAND గేట్ SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్
సానుకూల NAND గేట్ ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ ప్రాథమిక SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లో రెండు అదనపు NAND గేట్‌లను జోడిస్తుంది. సానుకూల NAND గేట్ ప్రాథమిక SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లో తక్కువ ఇన్‌పుట్‌లకు బదులుగా అధిక ఇన్‌పుట్‌ను వర్తింపజేయడం ద్వారా స్టేట్‌లను సెట్ చేయడానికి మరియు రీసెట్ చేయడానికి మారుతుంది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, 'S' టెర్మినల్ వద్ద '1' యొక్క ఇన్‌పుట్ సెట్ స్థితిని అందిస్తుంది, అయితే 'R' టెర్మినల్ వద్ద '1' ఇన్‌పుట్ రీసెట్ స్థితిని అందిస్తుంది.
అంతేకాకుండా, రెండు ఇన్‌పుట్‌లు ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, రెండు సున్నా ఇన్‌పుట్‌లు అవుట్‌పుట్‌లలో ఎటువంటి మార్పు లేనప్పుడు చెల్లని స్థితి ఇప్పుడు కనిపిస్తుంది.
2-NOR గేట్ SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్
SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లను రెండు NOR గేట్‌లను ఉపయోగించి కూడా నిర్మించవచ్చు. ఈ కాన్ఫిగరేషన్ పాజిటివ్ NAND గేట్స్ కాన్ఫిగరేషన్ లాగానే పనిచేస్తుంది. ప్రాథమిక SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో తక్కువ పల్స్ లేదా '0'కి బదులుగా అధిక పల్స్ లేదా '1' ద్వారా సెట్ మరియు రీసెట్ స్టేట్‌లు ప్రేరేపించబడతాయి. సత్యం పట్టిక సానుకూల NAND గేట్ SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్ వలె అదే అవుట్‌పుట్ స్థితులను చూపుతుంది.
3-క్లాక్డ్ SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్
క్లాక్డ్ SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లు రెండు మరియు గేట్ల నుండి వాటి ఇన్‌పుట్‌లను తీసుకుంటాయి. AND గేట్ యొక్క ఇన్‌పుట్‌లలో ఒకటి SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ యొక్క టెర్మినల్స్ కోసం ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ అయితే రెండవ ఇన్‌పుట్ క్లాక్ లేదా ఎనేబుల్. ఈ కాన్ఫిగరేషన్‌లో క్లాక్ పల్స్ ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. అవుట్‌పుట్ స్థితిపై మెరుగైన నియంత్రణను అందించడానికి అవసరమైన విధంగా ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేయడానికి క్లాక్ పల్స్ రెండు అదనపు NAND గేట్‌లను మార్చగలదు. ఎనేబుల్ ఇన్‌పుట్ 'EN' ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, అన్ని NAND గేట్ ఫంక్షన్‌లు అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తాయి. ఎనేబుల్ ఇన్‌పుట్ 'EN' తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, రెండు అదనపు NAND గేట్‌లు డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడతాయి మరియు మునుపటి స్థితులు SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ ద్వారా రీకాల్ చేయబడతాయి.
అప్లికేషన్ - స్విచ్ డీబౌన్స్ సర్క్యూట్
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లు ఎడ్జ్ ట్రిగ్గర్ చేయబడతాయి మరియు అవి తమ స్థితులను చాలా సజావుగా మార్చుకుంటాయి. వారు మెకానికల్ స్విచ్‌ల బౌన్స్‌ను తొలగించగలరు. బాహ్య మెకానికల్ స్విచ్ అంతర్గత పరిచయాలను పూర్తిగా ఆపరేట్ చేయనప్పుడు బౌన్స్ యొక్క దృగ్విషయం సంభవిస్తుంది మరియు పరిచయాలు మూసివేయబడటానికి లేదా తెరవడానికి ముందు బౌన్స్ అవుతాయి. ఈ ప్రక్రియ అవాంఛిత సంకేతాల శ్రేణిని సృష్టిస్తుంది, ఇది అసలైన ఇన్‌పుట్‌లను వర్తింపజేయడానికి ముందు అనుకోకుండా లాజిక్ గేట్‌లను ట్రిగ్గర్ చేస్తుంది.
స్విచ్ డీబౌన్స్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, మెకానికల్ స్విచ్ యొక్క పరిచయాలు క్రింద చూపిన విధంగా ప్రాథమిక SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్ యొక్క సెట్ మరియు రీసెట్ టెర్మినల్స్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి:
SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లు ఎడ్జ్ ట్రిగ్గర్ చేయబడినందున, ప్రారంభ ఇన్‌పుట్ స్థితి తర్వాత ఇన్‌పుట్‌లో హెచ్చుతగ్గులతో సంబంధం లేకుండా అవుట్‌పుట్ యొక్క జనరేషన్ వైపు లెక్కించబడుతుంది. దిగువ చూపిన విధంగా స్విచ్ బౌన్సింగ్ కారణంగా క్లోజ్-ఓపెన్ స్టేట్‌ల శ్రేణి సంభవించినప్పటికీ, అవుట్‌పుట్ ఇప్పటికీ ఒక మృదువైన పల్స్‌గా ఉంటుంది.
ముగింపు
సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు మెమరీ యూనిట్ల ఆధారంగా కాంబినేషన్ సర్క్యూట్ల నుండి భిన్నంగా ఉంటాయి. ఈ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లు గత ఇన్‌పుట్ స్టేట్‌లతో పాటు ప్రస్తుత ఇన్‌పుట్ స్టేట్‌లపై ఆధారపడి ఉంటాయి. కాలానుగుణంగా ఇన్‌పుట్‌లు మారినప్పటికీ ఈ సర్క్యూట్‌లు వాటి అవుట్‌పుట్ స్థితులను ఎక్కువ లేదా తక్కువ స్థాయిలో నిర్వహించగలవు. సీక్వెన్షియల్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌లకు అత్యంత సాధారణ ఉదాహరణ SR ఫ్లిప్ ఫ్లాప్‌లు. అవి అదనపు మెమరీ యూనిట్లతో కూడిన SR లాచ్ లాగా ఉంటాయి.