- குறியாக்கியின் அடிப்படைக் கொள்கை:
- கூட்டு தர்க்க வடிவமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி குறியாக்கிகளை உருவாக்குதல்
- 8: 3 குறியாக்கிகள்:
- இயல்பான குறியாக்கிகளின் குறைபாடு:
- முன்னுரிமை குறியாக்கி:
குறியாக்கிகள், பெயர் குறிப்பிடுவதுபோல், ஒரு பெரிய பிட் தகவலை சிறிய பிட் மதிப்பில் குறியாக்குகின்றன. உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளின் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில் மற்றும் அது எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு பல வகையான குறியாக்கிகள் உள்ளன. ஆனால் ஒவ்வொரு குறியாக்கிக்கும் ஒரு அடிப்படை விதி உள்ளது, ஒரு குறியாக்கியின் வெளியீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கை எப்போதும் உள்ளீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கையை விட குறைவாக இருக்கும். இந்த கட்டுரையில் குறியாக்கிகள், குறியாக்கி என்றால் என்ன, அவை எப்படி, ஏன் டிஜிட்டல் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதைப் பற்றி மேலும் அறிந்து கொள்வோம்.
குறியாக்கியின் அடிப்படைக் கொள்கை:
கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு குறியாக்கி ஒரு கருப்பு பெட்டியாக இருக்கும் என்று கற்பனை செய்வோம், இது உள்ளீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கையை 4 முதல் 2 வெளியீட்டு வரிகளுக்கு மாயமாக குறைக்கிறது, ஆனால் தரவில் எந்த இழப்பும் இல்லாமல் அதே தகவலை இன்னும் வழங்குகிறது.
முதலில் இந்த குறியாக்கியின் பெயர் என்ன என்பதை தீர்மானிப்போம். இது நான்கு உள்ளீடுகள் மற்றும் இரண்டு வெளியீடுகளைக் கொண்டுள்ளது, எனவே இந்த குறியாக்கியின் பெயர் 4: 2 என்கோடராக இருக்கும். ஒரு குறியாக்கிக்கு “ n ” வெளியீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கை இருந்தால், உள்ளீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கை 2 ஆக இருக்கும் n, எங்கள் விஷயத்தில் வெளியீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கை இரண்டு (n = 2) எனவே உள்ளீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கை (2 2 = 4) நான்கு ஆக இருக்க வேண்டும், இது சரியாகவே இருக்கும். நான்கு உள்ளீட்டு ஊசிகளும் I0 முதல் I3 வரை பெயரிடப்பட்டுள்ளன, மேலும் இரண்டு வெளியீட்டு ஊசிகளும் O0 முதல் O1 வரை பெயரிடப்பட்டுள்ளன
எனவே குறியாக்கி நான்கு சமிக்ஞைகளை இரண்டாக மாற்றுவது எப்படி, கீழே உள்ள உண்மை அட்டவணையைப் பார்ப்பதன் மூலம் அதைப் புரிந்து கொள்ள முடியும். இங்கே காட்டப்பட்டுள்ளதைப் போன்ற ஒரு சாதாரண குறியாக்கிக்கு ஒரு விதி உள்ளது என்பதையும் அறிந்து கொள்வது அவசியம், குறிப்பிட்ட நேரத்தில் ஒரு உள்ளீட்டு முள் மட்டுமே அதிகமாக இருக்க வேண்டும், எனவே பின்வரும் உண்மை அட்டவணையில் ஒரு உள்ளீடு மட்டுமே அதிகமாக இருக்கும்.
உள்ளீட்டின் ஒவ்வொரு சாத்தியமான நிபந்தனையும் மேலே உள்ள உண்மை அட்டவணையில் காட்டப்பட்டுள்ளது. உதாரணமாக, O1 மட்டுமே அதிகமாக இருக்கும்போது (1) மற்ற எல்லா உள்ளீடுகளும் குறைவாக (0) இருக்கும்போது வெளியீட்டு ஊசிகளும் குறைவாக இருக்கும் (0). இதேபோல் ஒவ்வொரு வழக்கிற்கும் வெளியீட்டு ஊசிகளும் அதன் நிலையை மாற்றும். இந்த வெளியீட்டு பிட்கள் நிலையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், குறியாக்கிக்கு என்ன உள்ளீட்டு சமிக்ஞை வழங்கப்பட்டிருக்கும் என்பதை பயனர் அறிய முடியும்.
சரி, 4 வரிகளை 2 வரிகளாக மாற்றுவதில் என்ன ஆடம்பரம் இருக்கிறது?
புரிந்துகொள்ளும் நோக்கத்திற்காக நாங்கள் 4: 2 என்கோடரை விளக்கியுள்ளோம், ஆனால் அதிக எண்ணிக்கையிலான உள்ளீடுகளை எடுத்து அவற்றை 8: 3 என்கோடர், 16: 4 என்கோடர் போன்ற குறைந்த எண்ணிக்கையிலான வெளியீடுகளாக மாற்றக்கூடிய பிற குறியாக்கிகள் உள்ளன. இந்த வகைகள் எம்.சி.யு / எம்.பீ.யுவில் பயன்படுத்தப்படும் ஊசிகளின் எண்ணிக்கையை நாம் குறைக்க வேண்டும் அல்லது பி.எல்.சி மற்றும் பிற அமைப்புகளில் சமிக்ஞை சுமக்கும் கம்பிகளின் எண்ணிக்கையை குறைக்க வேண்டும் எனும்போது குறியாக்கி மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். குறைந்த கம்பிகளைப் பயன்படுத்தி தரவை திறமையாக கடத்துவதிலும் இது பயன்படுத்தப்படுகிறது. சில பயன்பாடுகளில், ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட உள்ளீடுகள் அதிகமாக இருக்கக்கூடிய சூழ்நிலை நமக்கு இருக்கலாம் (1) அந்த விஷயத்தில் நாம் முன்னுரிமை என்கோடர் என்று அழைக்கப்படுவோம், இது இந்த கட்டுரையில் மேலும் விவாதிப்போம்.
கூட்டு தர்க்க வடிவமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி குறியாக்கிகளை உருவாக்குதல்
ஒரு குறியாக்கி எவ்வாறு இயங்குகிறது, அது எங்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பது இப்போது எங்களுக்குத் தெரியும். எளிய தர்க்க வாயில்களைப் பயன்படுத்தி ஒன்றை எவ்வாறு உருவாக்குவது என்பதைக் கற்றுக்கொள்வோம். 8: 3 போன்ற குறியாக்கிகள் SN74LS148 போன்ற சுத்தமாக ஒற்றை தொகுப்பு ஐ.சி ஆக கிடைத்தாலும், அவை எவ்வாறு கட்டப்பட்டுள்ளன என்பதை அறிந்து கொள்வது முக்கியம், இதனால் தேவையான உண்மை அட்டவணையின் அடிப்படையில் எங்கள் திட்டங்களுக்கு தனிப்பயன் குறியாக்கிகளை உருவாக்க முடியும்.
பூலியன் வெளிப்பாடு:
கூட்டு தர்க்க சாதனத்தை வடிவமைப்பதில் முதன்மையானது உண்மை அட்டவணைக்கான பூலியன் வெளிப்பாட்டைக் கண்டுபிடிப்பதாகும். இது மிகவும் எளிதானது மற்றும் உண்மை அட்டவணையைப் பார்ப்பதன் மூலம் எளிதாக தீர்மானிக்க முடியும். நாங்கள் முன்பு பார்த்த அதே உண்மை அட்டவணை உங்களுக்கு நன்றாகப் புரியவைக்க சில எடுத்துக்காட்டுகளுடன் கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.
வெளிப்பாடுகளின் எண்ணிக்கை வெளியீட்டு வரிகளின் எண்ணிக்கையுடன் சமமாக இருக்கும், இங்கே நமக்கு இரண்டு வெளியீடுகள் உள்ளன, எனவே எங்களுக்கு இரண்டு வெளிப்பாடுகள் உள்ளன. முதல் வெளியீடு O0 க்கு, இது எந்த நிலையில் உள்ளது (1) என்பதைச் சரிபார்த்து, அதனுடன் தொடர்புடைய உள்ளீட்டு முள் எண்ணைக் கண்டுபிடி, அதுவும் அதிகமாக உள்ளது (1). இதேபோல் O0 இன் அனைத்து உயர் மதிப்புகளுக்கும் எந்த உள்ளீட்டு முள் எண் அதிகமாக உள்ளது மற்றும் ஊசிகளைச் சேர்க்கவும். வெளியீட்டு முள் O0 உடன் தொடர்புடைய உள்ளீட்டு ஊசிகளை மேலே சிவப்பு நிறத்தில் உயர்த்திக்காட்டி, O1 க்கு நீல நிறத்தில் சிறப்பிக்கப்படுகிறது. எனவே O0 மற்றும் O1 க்கான வெளிப்பாடு இருக்கும்
O 1 = I 3 + I 2 O 0 = I 3 + I 1
4: 2 குறியாக்கி சுற்று வரைபடம்:
பூலியன் வெளிப்பாட்டைப் பெற்றவுடன் அதை கேட்ஸ் வடிவத்தில் வரைய வேண்டும். இங்கே எங்களுக்கு கூட்டல் (+) செயல்பாடு இருப்பதால், எங்கள் சுற்றுகளை உருவாக்க OR வாயில்களைப் பயன்படுத்துவோம். உங்கள் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பூலியன் வெளிப்பாட்டை எளிதாக்கலாம் அல்லது மாற்றலாம். மேலே உள்ள வெளிப்பாட்டிற்கான சுற்று வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது
7432 அல்லது கேட் ஐசி பயன்படுத்தி சுற்று எளிதாக உருவாக்க முடியும். கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி எனது குறியாக்கி சுற்றுவட்டத்தை ஒரு பிரெட் போர்டில் கட்டியுள்ளேன்
நான்கு உள்ளீட்டு கோடுகள் (I0, I1, I2 மற்றும் I3) நான்கு புஷ் பொத்தான்களால் வழங்கப்படுகின்றன, பொத்தானை அழுத்தும்போது அது + 5V ஐ முள் உடன் இணைக்கிறது, இது தர்க்கம் 1 ஆகிறது மற்றும் பொத்தானை அழுத்தாதபோது முள் தரையில் வைக்கப்படுகிறது தர்க்க பூஜ்ஜியமாக்க 10k இழுக்கும் மின்தடையின் மூலம். ஒரு ஜோடி சிவப்பு எல்.ஈ.டி பயன்படுத்தி வெளியீடுகள் (O0 மற்றும் O1) குறிப்பிடப்படுகின்றன. எல்.ஈ.டி ஒளிரும் என்றால், வெளியீட்டு தர்க்கம் 1 என்றும் அவை அணைக்கப்பட்டால் வெளியீட்டு தர்க்கம் 0. என்றும் பொருள் . என்கோடர் சர்க்யூட்டின் முழுமையான வேலை கீழே உள்ள வீடியோவில் காட்டப்பட்டுள்ளது
முதல் பொத்தானை அழுத்தும் போது நீங்கள் பார்க்க முடியும் என உள்ளீடு I0 அதிகமாக உள்ளது, எனவே இரண்டு வெளியீடுகளும் குறைவாகவே இருக்கும். இரண்டாவது பொத்தானை அழுத்தும்போது உள்ளீடு I1 இயக்கப்பட்டிருக்கும், இதனால் ஒரு எல்.ஈ.டி உயர்ந்து O0 அதிகமாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது. இறுதியாக நான்காவது பொத்தானை அழுத்தும்போது உள்ளீடு I3 உயரமாக செய்யப்படுகிறது, இதனால் எல்.ஈ.டி இரண்டும் உயர்ந்ததாக இருக்கும். இது மிகவும் எளிமையான சுற்று, எனவே நாங்கள் அதை ஒரு பிரெட்போர்டில் எளிதாகக் கட்டியுள்ளோம், ஆனால், நடைமுறை குறியாக்கிகளுக்கு சுற்று சற்று சிக்கலானதாக இருக்கும். இருப்பினும் குறியாக்கிகள் ஐசி தொகுப்புகளாகவும் கிடைக்கின்றன, அவை உங்கள் திட்டத்திற்கு ஏற்றதாக இருந்தால் வாங்க முடியும்.
8: 3 குறியாக்கிகள்:
உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு ஊசிகளின் எண்ணிக்கையைத் தவிர 8: 3 என்கோடரின் வேலை மற்றும் பயன்பாடு 4: 2 குறியாக்கிக்கு ஒத்ததாகும். 8: 3 என்கோடரை ஆக்டல் டு பைனரி என்கோடர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது: 8: 3 என்கோடரின் தொகுதி வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது
இங்கே குறியாக்கிக்கு 8 உள்ளீடுகள் மற்றும் 3 வெளியீடுகள் உள்ளன, மீண்டும் ஒரு உள்ளீடு மட்டுமே எந்த நேரத்திலும் அதிகமாக இருக்க வேண்டும் (1). 8 உள்ளீடுகள் இருப்பதால் இது ஆக்டல் உள்ளீடு என்றும் மூன்று வெளியீடுகள் இருப்பதால் இது பைனரி வெளியீடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. குறியாக்கியின் உண்மை அட்டவணை கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது.
8: 3 குறியாக்கி உண்மை அட்டவணை:
பூலியன் வெளிப்பாடு:
உங்களிடம் வெளியீடுகள் இருப்பதால், கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி எங்களுக்கு மூன்று வெளிப்பாடுகள் இருக்கும்
O 2 = I 7 + I 6 + I 5 + I 4 O 1 = I 7 + I 6 + I 3 + I 2 O 0 = I 7 + I 5 + I 3 + I 1
8: 3 குறியாக்கி சுற்று வரைபடம்:
பூலியன் வெளிப்பாடு எப்போதுமே கிடைத்தவுடன் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளபடி OR வாயில்களைப் பயன்படுத்தி சுற்று வரைபடத்தை உருவாக்கலாம்.
சுற்று 4-உள்ளீடு அல்லது கேட் ஐ.சி.யைப் பயன்படுத்துகிறது, பூலியன் வெளிப்பாட்டை மற்ற சாதாரண 2 உள்ளீட்டு கேட் ஐ.சி.களையும் பயன்படுத்த எளிதாக்கலாம்.
இயல்பான குறியாக்கிகளின் குறைபாடு:
இந்த வகையான குறியாக்கிகள் பின்வரும் பெரிய குறைபாடுகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன
- உள்ளீடு எதுவும் அதிகமாக இல்லாதபோது வெளியீடு அனைத்து பூஜ்ஜியத்திற்கும் சமமாக இருக்கும், ஆனால் இந்த நிலைமைகள் முதல் பிட் அதிகமாக (எம்.எஸ்.பி) இருப்பதோடு முரண்படுகின்றன. ஆகவே, குறைந்தபட்சம் ஒரு பிட் எப்போதும் இயங்காமல் இருக்க எப்போதும் கவனமாக இருக்க வேண்டும்
- ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட உள்ளீடு அதிகமாக இருக்கும்போது, வெளியீடு சரிந்துவிடும், மேலும் குழப்பத்திற்கு வழிவகுக்கும் உள்ளீட்டில் ஒன்றிற்கான முடிவைக் கொடுக்கலாம்.
இந்த சிரமங்களை சமாளிக்க, முன்னுரிமை என்கோடர் எனப்படும் வேறுபட்ட வகை குறியாக்கியைப் பயன்படுத்துகிறோம், இது வெளியீடு செல்லுபடியாகும் என்பதை தீர்மானிக்க கூடுதல் வெளியீட்டைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட உள்ளீடுகள் உயரத்திற்கு உதவும்போது எல்.எஸ்.டி-யிலிருந்து தொடங்கும் உயரம் தனியாகக் கருதப்படுகிறது பிற உள்ளீடுகளை புறக்கணிக்கிறது.
முன்னுரிமை குறியாக்கி:
4: 2 முன்னுரிமை குறியாக்கி ஒரு சாதாரண குறியாக்கியிலிருந்து எவ்வாறு வேறுபடுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு என்று பகுப்பாய்வு செய்வோம், மேலும் இது மேலே குறிப்பிட்ட இரண்டு குறைபாடுகளை சமாளிக்கும். 4: 2 முன்னுரிமை குறியாக்கியின் தொகுதி வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது
முன்னுரிமை 4: 2 குறியாக்கிக்கு 4 உள்ளீடுகள் மற்றும் 2 வெளியீடுகள் உள்ளன, ஆனால் வி எனப்படும் மற்றொரு வெளியீட்டை சரியான பிட்டைக் குறிக்கும். இந்த செல்லுபடியாகும் பிட் நான்கு உள்ளீட்டு ஊசிகளும் குறைவாக இருக்கிறதா என்று சோதிக்கும் (0) குறைவாக இருந்தால் பிட் வெளியீடு செல்லுபடியாகாது என்று கூறி தன்னை குறைக்கும், இதனால் மேலே குறிப்பிட்ட முதல் குறைபாட்டை நாம் சமாளிக்க முடியும்.
4: 2 முன்னுரிமை குறியாக்கி உண்மை அட்டவணை:
எம்.எஸ்.பி பிட்களுக்கு முன்னுரிமை அளிப்பதன் மூலம் அடுத்த குறைபாட்டைத் தவிர்க்கலாம், என்கோடர் எம்.எஸ்.பியிலிருந்து சரிபார்க்கும், மேலும் முதல் பிட்டைக் கண்டறிந்ததும் அதிக (1) அது அதற்கேற்ப வெளியீட்டை உருவாக்கும். எனவே மற்ற ஊசிகளும் அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ இருந்தால் பரவாயில்லை. ஆகவே 1 ஐ அடைந்தவுடன் கீழேயுள்ள உண்மை அட்டவணையில் அக்கறை கொள்ளாத மதிப்புகள் “எக்ஸ்” ஆல் வழங்கப்படுகின்றன.
பூலியன் வெளிப்பாடு:
இப்போது நாம் O0, O1 மற்றும் V க்கான மூன்று வெளிப்பாடுகளைப் பெற வேண்டும். உண்மை அட்டவணையில் உருப்படிகளைப் பொருட்படுத்தாததால், இதற்காக பூலியன் வெளிப்பாட்டைப் பெற K- வரைபட முறையைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இந்த கட்டுரையின் நோக்கத்திற்கு வெளியே இல்லாததால் கே-வரைபடங்களுடன் எவ்வாறு தீர்ப்பது என்பதை நாங்கள் மறைக்கப் போவதில்லை. ஆனால் வரைபடம் கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது, இதன் மூலம் நீங்கள் தலையிடலாம் மற்றும் நீங்களே கற்றுக்கொள்ளலாம்.
மேலே உள்ள வரைபடங்களில், இடதுபுறம் O1 க்கும், வலதுபுறம் O0 க்கும் உள்ளது. வெளியீட்டு கோடுகள் y ஆல் குறிப்பிடப்படுகின்றன மற்றும் உள்ளீட்டு கோடுகள் x ஆல் குறிப்பிடப்படுகின்றன. எனவே அதற்கேற்ப சமன்பாட்டை ஏற்பாடு செய்தால் பின்வருவனவற்றைப் பெறுவோம்.
O 1 = I 3 + I 2 O 0 = I 2 I 1 '+ I 3
இதேபோல், செல்லுபடியாகும் பிட் “வி” க்கு பூலியன் வெளிப்பாடு என கொடுக்கலாம்
V = I 3 + I 2 + I 1 + I 0
சுற்று வரைபடம்:
இந்த திட்டத்திற்கான சுற்று வரைபடம் பூலியன் வெளிப்பாடுகளைப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்படலாம்.
அடிப்படை NOT, AND, மற்றும் OR வாயில்களைப் பயன்படுத்தி சுற்று உருவாக்க முடியும். இங்கே பிட்கள் O0 மற்றும் O1 வெளியீடுகளாகக் கருதப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் பிட் V வெளியீட்டை சரிபார்க்க பயன்படுகிறது. பிட் வி அதிகமாக இருந்தால் மட்டுமே, வி இன் மதிப்பு குறைவாக இருந்தால் வெளியீடு கருதப்படும் (0) வெளியீடு புறக்கணிக்கப்பட வேண்டும், ஏனெனில் இது அனைத்து உள்ளீட்டு ஊசிகளும் பூஜ்ஜியமாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது.