ترتیب وار لاجک سرکٹ
سیکوینشل لاجک سرکٹس میموری یونٹس کے ساتھ مشترکہ لاجک سرکٹس ہیں۔ یہ سرکٹس آؤٹ پٹ فراہم کرنے کے لیے ان پٹ ریاستوں پر مکمل طور پر منحصر نہیں ہیں۔ وہ دو ریاستی منطقی سرکٹس ہیں، جس کا مطلب ہے کہ یہ سرکٹس اعلیٰ '1' یا کم '0' پر مسلسل آؤٹ پٹ کو برقرار رکھ سکتے ہیں چاہے وقت کے ساتھ ان پٹ بدل رہے ہوں۔ آؤٹ پٹ کی حالت صرف ترتیب وار سرکٹس میں ٹرگر پلس کے استعمال کے ذریعے تبدیل کی جا سکتی ہے۔
ترتیب وار سرکٹ کی بنیادی نمائندگی ذیل میں دکھائی گئی ہے:
ترتیب وار سرکٹس کی درجہ بندی
ترتیب وار سرکٹس کو ان کی متحرک حالتوں کی بنیاد پر تقسیم کیا گیا ہے، جیسا کہ ذیل میں ذکر کیا گیا ہے:
- واقعہ پر مبنی ترتیب وار سرکٹس
ان کا تعلق غیر مطابقت پذیر ترتیب وار منطق سرکٹس کے خاندان سے ہے۔ وہ بغیر گھڑی کے ہوتے ہیں اور ان پٹ موصول ہونے پر فوراً کام کر سکتے ہیں۔ آؤٹ پٹ ان پٹ کے امتزاج کے ساتھ فوری طور پر بدل جاتا ہے۔ - گھڑی سے چلنے والے ترتیب وار سرکٹس
ان کا تعلق مطابقت پذیر ترتیب وار منطق سرکٹس کے خاندان سے ہے۔ یہ ترتیب وار سرکٹس گھڑی سے چلنے والے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ انہیں ان پٹ کے امتزاج کے ساتھ کام کرنے اور آؤٹ پٹ پیدا کرنے کے لیے گھڑی کے سگنل کی ضرورت ہوتی ہے۔ - نبض سے چلنے والا ترتیب وار سرکٹ
یہ ترتیب وار سرکٹس کلاک ڈرائیو یا بغیر کلاک ہو سکتے ہیں۔ درحقیقت، وہ واقعہ اور گھڑی سے چلنے والے ترتیب وار سرکٹس دونوں کی خصوصیات کو یکجا کرتے ہیں۔
اصطلاح 'مطابقت پذیر' کا مطلب ہے کہ گھڑی کا سگنل بغیر کسی بیرونی سگنل کا اطلاق کیے ترتیب وار سرکٹ کی حالتوں کو بدل سکتا ہے۔ غیر مطابقت پذیر سرکٹس میں، سرکٹ کو دوبارہ ترتیب دینے کے لیے ایک بیرونی ان پٹ سگنل کی ضرورت ہوتی ہے۔
اصطلاح 'سائیکلک' کا مطلب ہے کہ آؤٹ پٹ کے ایک حصے کو فیڈ بیک پاتھ کے طور پر ان پٹ کو فیڈ کیا جا رہا ہے۔ تاہم، 'نان سائکلک' سائکلک کے مخالف ہے، یہ ظاہر کرتا ہے کہ ترتیب وار سرکٹس میں فیڈ بیک کے کوئی راستے نہیں ہیں۔
ترتیب وار سرکٹس کی مثالیں - لیچز اور فلپ فلاپ
لیچز اور فلپ فلاپ دونوں ترتیب وار سرکٹس ہیں، جن کے آپریشن کے اصولوں میں کچھ فرق ہیں۔ ایک لیچ میں ٹرگر کرنے والی حالتوں کے لیے گھڑی کے سگنل شامل نہیں ہوتے ہیں، جبکہ فلپ فلاپ کو گھڑی کو متحرک کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جیسا کہ نیچے دی گئی تصویر میں دکھایا گیا ہے:
مندرجہ بالا اعداد و شمار ایس آر لیچ اور ایس آر فلپ فلاپ کی نمائندگی کرتا ہے۔ اوپر فلپ فلاپ کی صورت میں گھڑی کی نبض دکھائی گئی ہے۔
ایس آر فلپ فلاپ
ایک SR فلپ فلاپ بالکل SR لیچ کی طرح ہوتا ہے، جس میں ایک اضافی کلاک فنکشن ہوتا ہے۔ گھڑی فلپ فلاپ کو حالت پر سیٹ کرنے کے لیے کام کرتی ہے، اور گھڑی کی نبض کی عدم موجودگی میں فلپ فلاپ مردہ برتاؤ کرتا ہے۔
ایس آر فلپ فلاپ کا بلاک ڈایاگرام ذیل میں دکھایا گیا ہے:
سرکٹ ڈایاگرام
SR فلپ فلاپ بنیادی طور پر NAND گیٹس پر مشتمل ہوتے ہیں، بالکل SR latch کی طرح۔ تاہم، ایک گھڑی کا ان پٹ پہلے دو NAND گیٹس کے درمیان اشارہ شدہ گھڑی کو متحرک کرنے کی طرف اشارہ کیا جاتا ہے جیسا کہ ذیل میں اشارہ کیا گیا ہے:
سچائی کی میز
سچ ٹیبل جس میں S&R ٹرمینلز کے چاروں ممکنہ ان پٹ امتزاج کے ساتھ ساتھ دو آؤٹ پٹ سٹیٹس، Q & ذیل میں ٹیبل کیا گیا ہے:
SR فلپ فلاپ کو فعال کرنے کے لیے گھڑی کا ان پٹ ہمیشہ E=1 پر رکھا جاتا ہے۔ ان پٹ اور آؤٹ پٹ کے چار مجموعوں پر ذیل میں بحث کی گئی ہے۔
1: جب S=0, R=1 (سیٹ):
آؤٹ پٹ Q اعلی حالت حاصل کرتا ہے جب S=0 اور R=1
2: جب S=1, R=0 (ری سیٹ):
آؤٹ پٹ Q صفر ہو جاتا ہے جبکہ آؤٹ پٹ Q’=1 جب S=1 اور R=0 ہوتا ہے۔
3: جب S=1, R=1 (کوئی تبدیلی نہیں):
آؤٹ پٹ اپنی پچھلی حالت میں رہتا ہے جیسا کہ SR فلپ فلاپ کے ذریعے یاد کیا جاتا ہے۔
4: جب S=0, R=0 (غیر متعین):
آؤٹ پٹ غیر متعین ہیں کیونکہ دونوں ان پٹ کم ہیں۔
سوئچنگ ڈایاگرام
ایس آر فلپ فلاپ سوئچنگ ڈایاگرام کو آؤٹ پٹ کے ساتھ 'S' اور 'R' ان پٹ کی اونچی اور نچلی حالتوں کے لیے نیچے بنایا جا سکتا ہے۔ سوئچنگ ڈایاگرام اس وقت تک ٹھیک لگتا ہے جب تک کہ دونوں ان پٹ سٹیٹس '0' میں تبدیل نہ ہو جائیں اور آؤٹ پٹ غلط نہ ہو جائیں۔ غلط حالت کے بعد، SR فلپ فلاپ غیر مستحکم ہو جاتا ہے جبکہ ایک آؤٹ پٹ دوسرے سے زیادہ تیزی سے سوئچ کر سکتا ہے، جس کے نتیجے میں غیر متعین سلوک ہوتا ہے۔
ایس آر فلپ فلاپ کی اقسام:
SR فلپ فلاپ کو AND، NAND، اور NOR گیٹ کا استعمال کرتے ہوئے بنایا جا سکتا ہے۔ ترتیب کی تفصیلات کے ساتھ ساتھ ہر قسم کی سچائی کی میزیں ذیل میں زیر بحث ہیں۔
1- مثبت NAND گیٹ SR فلپ فلاپ
مثبت NAND گیٹ فلپ فلاپ بنیادی SR فلپ فلاپ میں دو اضافی NAND گیٹس کا اضافہ کرتا ہے۔ مثبت NAND گیٹ بنیادی SR فلپ فلاپ میں کم ان پٹ کے بجائے ہائی ان پٹ لگا کر اسٹیٹس کو سیٹ اور ری سیٹ کرنے پر سوئچ کرتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، 'S' ٹرمینل پر '1' کا ان پٹ ایک سیٹ اسٹیٹ فراہم کرے گا، جب کہ 'R' ٹرمینل پر '1' کا ان پٹ ایک ری سیٹ اسٹیٹ فراہم کرے گا۔
مزید برآں، غلط حالت کا معاملہ اب ظاہر ہوتا ہے جب دونوں ان پٹ زیادہ ہوتے ہیں جبکہ دونوں صفر ان پٹ کے آؤٹ پٹس میں کوئی تبدیلی نہیں ہوتی ہے۔
2-NOR گیٹ SR فلپ فلاپ
دو NOR گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے SR فلپ فلاپ بھی بنائے جا سکتے ہیں۔ یہ کنفیگریشن مثبت NAND گیٹس کنفیگریشن کی طرح کام کرتی ہے۔ سیٹ اور ری سیٹ کی حالتیں ہائی پلس یا کم نبض کی بجائے '1′ یا بنیادی SR فلپ فلاپ کنفیگریشن میں '0' سے متحرک ہوتی ہیں۔ سچ ٹیبل وہی آؤٹ پٹ اسٹیٹس دکھاتا ہے جو مثبت NAND گیٹ SR فلپ فلاپ کی ہے۔
3-کلاکڈ SR فلپ فلاپ
گھڑی والے SR فلپ فلاپ اپنے ان پٹ دو اور دروازوں سے لیتے ہیں۔ AND گیٹ کے ان پٹ میں سے ایک SR فلپ فلاپ کے ٹرمینلز کے لیے ان پٹ سگنل ہے جبکہ دوسرا ان پٹ کلاک یا ایبل ہے۔ گھڑی کی نبض اس ترتیب میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ گھڑی کی نبض آؤٹ پٹ اسٹیٹ پر بہتر کنٹرول فراہم کرنے کے لیے ضرورت کے مطابق دو اضافی NAND گیٹس کو آن یا آف کرنے کے لیے سوئچ کر سکتی ہے۔ جب ان پٹ کو فعال کریں 'EN' زیادہ ہے، NAND گیٹ کے تمام فنکشن آؤٹ پٹ فراہم کرتے ہیں۔ جب ان پٹ کو فعال کریں 'EN' کم ہو تو، دو اضافی NAND گیٹس منقطع ہو جاتے ہیں، اور پچھلی حالتوں کو SR فلپ فلاپ کے ذریعے واپس بلایا جاتا ہے۔
ایپلیکیشن - ڈیباؤنس سرکٹ سوئچ کریں۔
SR فلپ فلاپ ایج ٹرگر ہوتے ہیں اور وہ اپنی ریاستوں کو کافی آسانی سے تبدیل کرتے ہیں۔ وہ مکینیکل سوئچز کے اچھال کو ختم کر سکتے ہیں۔ اچھالنے کا رجحان اس وقت ہوتا ہے جب بیرونی مکینیکل سوئچ اندرونی رابطوں کو مکمل طور پر کام نہیں کرتا ہے اور رابطے بند یا کھلنے سے پہلے ہی اچھال جاتے ہیں۔ یہ عمل ناپسندیدہ سگنلز کی ایک صف پیدا کرتا ہے جو حقیقی ان پٹ کے لاگو ہونے سے پہلے غیر متوقع طور پر منطقی دروازے کو متحرک کر سکتا ہے۔
سوئچ ڈیباؤنس کنفیگریشن میں، مکینیکل سوئچ کے رابطے بنیادی SR فلپ فلاپ کے سیٹ اور ری سیٹ ٹرمینلز کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں جیسا کہ ذیل میں دکھایا گیا ہے:
جیسے ہی SR فلپ فلاپ ایج ٹرگر ہوتے ہیں، ان پٹ کی شروعاتی حالت کا شمار آؤٹ پٹ کی نسل میں کیا جائے گا، بعد میں ان پٹ میں اتار چڑھاؤ سے قطع نظر۔ یہاں تک کہ اگر ذیل میں دکھایا گیا سوئچ باؤنسنگ کی وجہ سے بند کھلی حالتوں کی ایک صف ہوتی ہے، تب بھی آؤٹ پٹ ایک ہموار نبض ہوگی۔
نتیجہ
ترتیب وار منطق سرکٹس میموری یونٹس کی بنیاد پر مشترکہ سرکٹس سے مختلف ہیں۔ یہ لاجک سرکٹس ماضی کی ان پٹ ریاستوں کے ساتھ ساتھ موجودہ ان پٹ ریاستوں پر بھی منحصر ہیں۔ یہ سرکٹس اپنی پیداوار کی حالت کو اونچی یا نچلی سطح پر برقرار رکھ سکتے ہیں یہاں تک کہ اگر وقت کے ساتھ ان پٹ بدلتے رہیں۔ ترتیب وار منطق سرکٹس کی سب سے عام مثال SR فلپ فلاپس ہیں۔ وہ اضافی میموری یونٹوں کے ساتھ ایس آر لیچ کی طرح ہیں۔