टी ट्रिगर ज्ञान गाइड - पेशेवरों और विपक्ष, यह कैसे काम करता है, प्रकार

टी-फ्लिप-फ्लॉप जेके फ्लिप-फ्लॉप के समान हैं।J और K इनपुट को जोड़कर, कोई T फ्लिप-फ्लॉप प्राप्त कर सकता है।डी फ्लिप-फ्लॉप की तरह, इसमें एक घड़ी के साथ केवल एक बाहरी इनपुट होता है।

फ्लिप-फ्लॉप डिजिटल ऑटोमेटा में सबसे सरल उपकरण हैं, जो दो स्थिर राज्यों का प्रदर्शन करते हैं।एक राज्य "1" का मान रखता है और दूसरा "0."डिवाइस की स्थिति और इसके भीतर संग्रहीत द्विआधारी जानकारी आउटपुट संकेतों द्वारा निर्धारित की जाती है: प्रत्यक्ष और उलटा।यदि कोई क्षमता तार्किक आउटपुट के अनुरूप प्रत्यक्ष आउटपुट पर सेट की जाती है, तो डिवाइस एकल-ट्रिगर स्थिति में है (उलटा आउटपुट की क्षमता तार्किक शून्य से मेल खाती है)।यदि प्रत्यक्ष आउटपुट पर कोई क्षमता नहीं है, तो डिवाइस शून्य स्थिति में है।

टी-फ्लिप-फ्लॉप मुख्य रूप से दो किस्मों में आते हैं:

अतुल्यकालिक टी-ट्रिगर

समकालिक टी-ट्रिगर

दोनों प्रकार के टी-फ्लिप-फ्लॉप समान रूप से संचालित होते हैं।एकमात्र अंतर एक राज्य से दूसरे राज्य में संक्रमण की प्रक्रिया में है।एसिंक्रोनस प्रकार इस संक्रमण को सीधे करता है, जबकि सिंक्रोनस प्रकार इस संकेत के आधार पर संचालित होता है।

किसी परिदृश्य का मूल्यांकन करते समय जहां घड़ी इनपुट हमेशा उच्च (1) होता है, टॉगल (टी) इनपुट के दो संभावित राज्यों पर विचार करना आवश्यक है, या तो उच्च (1) या निम्न (0)।आइए प्रत्येक राज्य के लिए परिणामों और लॉजिक गेट इंटरैक्शन को शामिल करें।

• आउटपुट की स्थिति: यहाँ, गेट 1 और गेट 2 दोनों हैं और गेट्स टी से जुड़े हैं (0 से सेट)।
• गेट 1 और गेट 2 आउटपुट: चूंकि एएन और गेट आउटपुट 0 जब इसका कोई भी इनपुट 0 है, तो गेट 1 और गेट 2 के आउटपुट हमेशा 0 होंगे, भले ही उनके अन्य इनपुट की परवाह किए बिना।
• गेट 3/क्यू (एन+1) लॉजिक: गेट 3 गेट 1 के आउटपुट से प्रभावित है।जब गेट 1 आउटपुट 0, गेट 3 का लॉजिक समीकरण नहीं (0 या नहीं Q) को सरल बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप Q.
• GATE4/Q (N+1) 'LOGIC: GATE4 एक समान पैटर्न का अनुसरण करता है, जो नहीं (0 या Q) का उत्पादन करता है, जो Q या Q' को सरल नहीं करता है।

• गेट 1 = 0 और गेट 2 = 0 को मानते हुए, और और गेट्स की विशेषता का उपयोग करते हुए (0 के आउटपुट में 0 परिणाम का कोई भी इनपुट), ऑपरेशन सीधा है:
• गेट 3/क्यू (एन+1) क्यू के रूप में गणना करता है, वर्तमान स्थिति को बनाए रखता है।
• गेट 4/क्यू (एन+1) 'क्यू में परिणाम', वर्तमान स्थिति का पूरक।

• आउटपुट स्थिति: जब T 1 पर सेट हो जाता है, तो गेट 1 और गेट 2 के इनपुट अब अन्य लॉजिक ऑपरेशन के आउटपुट को दर्शाते हैं, जो उनके आउटपुट को प्रभावित करते हैं।
• गेट 1 और गेट 2 आउटपुट: गेट 1 सीधे वर्तमान स्थिति क्यू, और गेट 2 से क्यू या क्यू नहीं है।
• गेट 4/क्यू (एन+1) 'लॉजिक: यहां, समीकरण सरल करता है क्योंकि और गेट के इनपुट विरोधी हैं (क्यू और क्यू नहीं), जिसके परिणामस्वरूप 0 होता है।
• गेट 3/क्यू (एन+1) लॉजिक: दूसरी ओर, गेट 3 नॉट क्यू या क्यू 'से संबंधित है, आउटपुट नहीं (क्यू और 0), नॉट क्यू या क्यू' को सरल बनाता है।

• लॉजिक सेटअप दिलचस्प इंटरैक्शन की ओर जाता है:
• गेट 1 = क्यू, गेट 2 = क्यू ', बाद की तर्क प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है।
• GATE4/Q (n+1) 'सीधे 0 के रूप में गणना करता है, क्योंकि Q और नहीं के बीच संचालन और संचालन सही नहीं हो सकता है।
• गेट 3/q (n+1) तब Q 'के रूप में गणना करता है, जो कि T 0 था जब पिछले राज्य से टॉगल है।

हम टी फ्लिप-फ्लॉप के लिए एक विशेषता तालिका संकलित करने के लिए इस सत्य तालिका का उपयोग करेंगे।सत्य तालिका में, आप केवल एक इनपुट टी और एक आउटपुट क्यू (एन+1) देख सकते हैं।हालांकि, विशेषता तालिका में, आपको दो इनपुट टी और क्यूएन, और एक आउटपुट क्यू (एन+1) दिखाई देंगे।

ऊपर दिए गए लॉजिक आरेख से, यह स्पष्ट है कि Qn और Qn 'दो पूरक आउटपुट हैं, गेट 3 और गेट 4 के लिए इनपुट के रूप में भी काम करते हैं, इसलिए हम QN (यानी, फ्लिप-फ्लॉप की वर्तमान स्थिति) को एक इनपुट के रूप में मानते हैं, और Q ((N+1) अगले राज्य के लिए आउटपुट के रूप में।

विशेषता तालिका को पूरा करने के बाद, हम विशेषता समीकरण को प्राप्त करने के लिए 2-चर के-मैप का निर्माण करेंगे।

के-मैप से, आप दो जोड़े प्राप्त करते हैं।दोनों को हल करते हुए, हमें निम्नलिखित विशेषता समीकरण मिलता है:

Q (n + 1) = tqn ' + t'qn = t xor qn

डिजिटल सर्किट में, टी-फ्लिप-फ्लॉप कई महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करते हैं जो उनके कार्य और एकीकरण को सरल बनाते हैं:

• एकल इनपुट सादगी: टी-फ्लिप-फ्लॉप में केवल एक इनपुट होता है, जो उनके ऑपरेशन को सरल बनाता है।यह एकल इनपुट उच्च और निम्न अवस्थाओं के बीच टॉगल कर सकता है, जिससे यह सर्किट डिजाइन में मूल रूप से एकीकृत हो सकता है और आसानी से अन्य डिजिटल सर्किट के साथ जुड़ सकता है।
• कोई अमान्य राज्य नहीं: टी-फ्लिप-फ्लॉप्स में अमान्य राज्यों की कमी है, जो डिजिटल सिस्टम में अप्रत्याशित व्यवहार को रोकने में मदद करते हैं।यह विश्वसनीयता सुसंगत प्रणाली के प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
• कम बिजली की खपत: अन्य फ्लिप-फ्लॉप की तुलना में, टी-फ्लिप-फ्लॉप कम शक्ति का उपभोग करते हैं।यह ऊर्जा दक्षता पोर्टेबल उपकरणों की बैटरी जीवन को बढ़ाने और बड़ी डिजिटल सिस्टम की ऊर्जा लागत को कम करने के लिए फायदेमंद है।
• Bistable ऑपरेशन: अन्य फ्लिप-फ्लॉप की तरह, टी-फ्लिप-फ्लॉप्स में bistable ऑपरेशन होता है, जिसका अर्थ है कि वे अनिश्चित काल तक किसी भी स्थिति (0 या 1) को पकड़ सकते हैं जब तक कि इनपुट सिग्नल द्वारा ट्रिगर नहीं किया जाता है।यह विशेषता उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जिनके लिए एकल-बिट डेटा के स्थिर, दीर्घकालिक भंडारण की आवश्यकता होती है।
• आसान कार्यान्वयन: टी-फ्लिप-फ्लॉप को बुनियादी लॉजिक गेट्स का उपयोग करके आसानी से लागू किया जा सकता है।यह सादगी उन्हें कई डिजिटल प्रणालियों के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य विकल्प बनाती है, जिससे समग्र सिस्टम लागत को कम करने में मदद मिलती है।

इन फायदों के बावजूद, टी-फ्लिप-फ्लॉप की कुछ सीमाएँ भी हैं जो कुछ अनुप्रयोगों के लिए उनकी उपयुक्तता को प्रभावित कर सकती हैं:

• उल्टा आउटपुट: टी-फ्लिप-फ्लॉप का आउटपुट इसके इनपुट के विपरीत है, जो टाइमिंग लॉजिक सर्किट के डिजाइन को जटिल कर सकता है और डिजाइन को अधिक जटिल बना सकता है।सही सर्किट व्यवहार सुनिश्चित करने के लिए डिजाइनरों को इस पर विचार करने की आवश्यकता है।
• सीमित कार्यक्षमता: टी-फ्लिप-फ्लॉप केवल एक बिट जानकारी को संग्रहीत कर सकते हैं और बुनियादी मेमोरी कार्यों में उनके उपयोग को सीमित करते हुए, जोड़ या गुणा जैसे जटिल संचालन करने में सक्षम नहीं हैं।
• Glitches के लिए संवेदनशीलता: टी-फ्लिप-फ्लॉप्स इनपुट सिग्नल पर ग्लिच और शोर के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं, जिससे संभावित रूप से अप्रत्याशित राज्य परिवर्तन हो सकते हैं।यह संवेदनशीलता डिजिटल प्रणालियों में अप्रत्याशित व्यवहार को जन्म दे सकती है, विशेष रूप से उच्च इलेक्ट्रॉनिक हस्तक्षेप वाले वातावरण में।
• प्रचार देरी: सभी फ्लिप-फ्लॉप की तरह, टी-फ्लिप-फ्लॉप्स ने प्रचार में देरी का सामना किया, जो सख्त समय की कमी के साथ सिस्टम में समय के मुद्दों को पेश कर सकता है।समय की त्रुटियों से बचने और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए सिस्टम डिजाइन के दौरान इन देरी पर विचार किया जाना चाहिए।

टी-फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग विभिन्न वास्तविक दुनिया अनुप्रयोगों में किया जाता है:

• आवृत्ति विभाजन: टी-फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग अक्सर एक घड़ी सिग्नल की आवृत्ति को आधा करने के लिए किया जाता है।प्रत्येक घड़ी पल्स के साथ फ्लिप-फ्लॉप की स्थिति को टॉगल करके, वे प्रभावी रूप से इनपुट सिग्नल की आवृत्ति को दो से विभाजित करते हैं, जिससे वे सटीक समय और डिजिटल घड़ियों और आवृत्ति सिंथेसाइज़र के लिए आदर्श बनाते हैं।
• आवृत्ति दोहरीकरण: इसके विपरीत, टी-फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग घड़ी सिग्नल की आवृत्ति को दोगुना करने के लिए भी किया जा सकता है, जिसे आवृत्ति दोहरीकरण के रूप में जाना जाता है।यह एक सेटअप में फ्लिप-फ्लॉप को कॉन्फ़िगर करके प्राप्त किया जाता है जो इनपुट सिग्नल के दो बार आउटपुट आवृत्ति उत्पन्न करता है।
• आधार सामग्री भंडारण: टी-फ्लिप-फ्लॉप का उपयोग एकल डेटा बिट्स को संग्रहीत करने के लिए बुनियादी बिल्डिंग ब्लॉकों के रूप में किया जा सकता है, जहां डेटा को आगे की प्रक्रिया या ट्रांसमिशन के लिए अस्थायी रूप से सहेजा जाना चाहिए।यह उन्हें शिफ्ट रजिस्टर और स्टोरेज डिवाइस जैसे अनुप्रयोगों में बहुत उपयोगी बनाता है।
• काउंटर: टी-फ्लिप-फ्लॉप का एक और महत्वपूर्ण अनुप्रयोग बाइनरी काउंटरों का निर्माण कर रहा है।वे अन्य डिजिटल लॉजिक गेट्स के साथ जुड़े हुए हैं, जो उन काउंटरों का निर्माण कर सकते हैं जो डिजाइन आवश्यकताओं के आधार पर गिनती में वृद्धि या गिरावट कर सकते हैं।