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Analysis of clocked Sequential Circuit:- Basics, State Equations, State Table, State Diagram
Alphaseries
Overview
यह वीडियो क्लॉक्ड सीक्वेंशियल सर्किट के विश्लेषण (analysis) को समझाता है। इसमें बताया गया है कि कैसे स्टेट इक्वेशन, स्टेट टेबल और स्टेट डायग्राम का उपयोग करके सर्किट के व्यवहार को समझा जा सकता है। वीडियो एक न्यूमेरिकल उदाहरण की मदद से इन अवधारणाओं को स्पष्ट करता है, जिसमें फ्लिप-फ्लॉप्स, इनपुट और आउटपुट के बीच संबंधों को दर्शाया गया है। अंत में, स्टेट टेबल को स्टेट डायग्राम में कैसे बदला जाता है, यह भी दिखाया गया है।
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Chapters
- क्लॉक्ड सीक्वेंशियल सर्किट में एक या अधिक फ्लिप-फ्लॉप और एक क्लॉक सिग्नल होता है।
- सर्किट का विश्लेषण (analysis) करने का मतलब है उसकी स्टेट टेबल या स्टेट डायग्राम को फाइंड करना।
- यह टेबल/डायग्राम बताता है कि दिए गए इनपुट और वर्तमान स्टेट के लिए अगली स्टेट और आउटपुट क्या होगा।
- सर्किट का आउटपुट या अगली स्टेट, इनपुट और वर्तमान स्टेट दोनों पर निर्भर करती है।
यह समझना महत्वपूर्ण है कि सीक्वेंशियल सर्किट कैसे काम करते हैं ताकि आप उनके व्यवहार की भविष्यवाणी कर सकें और उन्हें डिजाइन कर सकें।
जैसे किसी व्यक्ति की 'स्टेट' (जैसे खुश, दुखी) उसके इनपुट (जैसे कोई घटना) के आधार पर बदल सकती है, वैसे ही सर्किट की स्टेट (फ्लिप-फ्लॉप में स्टोर वैल्यू) इनपुट के आधार पर बदलती है।
- स्टेट इक्वेशन सर्किट के व्यवहार को अलजेब्राइक रूप में व्यक्त करती है।
- इन्हें ट्रांजिशन इक्वेशन भी कहा जाता है।
- ये इक्वेशन अगली स्टेट (next state) और आउटपुट को वर्तमान स्टेट (present state) और इनपुट के फंक्शन के रूप में परिभाषित करती हैं।
- डी फ्लिप-फ्लॉप के लिए, अगली स्टेट (D) सीधे इनपुट (D) के बराबर होती है।
स्टेट इक्वेशन सर्किट के लॉजिक को गणितीय रूप से समझने और उसे लागू करने का एक सीधा तरीका प्रदान करती है।
उदाहरण के लिए, एक डी फ्लिप-फ्लॉप के लिए, अगली स्टेट (A+) को वर्तमान स्टेट (A) और इनपुट (X) के टर्म्स में व्यक्त किया जा सकता है, जैसे A+ = A XOR X (यह एक उदाहरण है, वास्तविक इक्वेशन सर्किट पर निर्भर करती है)।
- स्टेट टेबल, जिसे ट्रांजिशन टेबल भी कहते हैं, इनपुट, वर्तमान स्टेट, अगली स्टेट और आउटपुट के बीच संबंध को सारणीबद्ध (tabulated) रूप में दिखाती है।
- इसमें वर्तमान स्टेट (present state) और इनपुट के सभी संभावित कॉम्बिनेशन के लिए अगली स्टेट (next state) और आउटपुट को सूचीबद्ध किया जाता है।
- दो फ्लिप-फ्लॉप वाले सर्किट के लिए, स्टेट टेबल में कम से कम 4 कॉलम होते हैं: प्रेजेंट स्टेट (A, B), इनपुट (X), नेक्स्ट स्टेट (A+, B+), और आउटपुट (Y)।
- स्टेट टेबल को स्टेट इक्वेशन का उपयोग करके भरा जाता है।
स्टेट टेबल सर्किट के हर संभव इनपुट और स्टेट के लिए आउटपुट और अगली स्टेट को स्पष्ट रूप से दर्शाती है, जिससे उसका पूरा व्यवहार समझा जा सकता है।
एक टेबल जिसमें रो (rows) में प्रेजेंट स्टेट (जैसे 00, 01, 10, 11) और इनपुट (0, 1) हों, और कॉलम में नेक्स्ट स्टेट और आउटपुट दिखाए गए हों।
- स्टेट डायग्राम स्टेट टेबल की जानकारी को ग्राफिकल रूप में प्रस्तुत करता है।
- सर्किट की प्रत्येक स्टेट को एक सर्कल (वृत्त) द्वारा दर्शाया जाता है।
- स्टेट्स के बीच ट्रांजिशन (बदलाव) को डायरेक्टेड लाइन्स (तीर) द्वारा दिखाया जाता है।
- प्रत्येक ट्रांजिशन लाइन पर इनपुट और आउटपुट को स्लैश (/) से अलग करके लिखा जाता है (जैसे इनपुट/आउटपुट)।
स्टेट डायग्राम सर्किट के व्यवहार को विज़ुअली समझने में मदद करता है, जिससे जटिल सीक्वेंशियल लॉजिक को समझना आसान हो जाता है।
एक डायग्राम जिसमें '00' स्टेट एक सर्कल में है, और एक तीर '00' से '01' स्टेट की ओर जा रहा है, जिस पर '1/0' लिखा है, जिसका मतलब है कि जब इनपुट '1' दिया गया तो स्टेट '01' में बदल गई और आउटपुट '0' मिला।
Key takeaways
- क्लॉक्ड सीक्वेंशियल सर्किट का विश्लेषण (analysis) उसके इनपुट, वर्तमान स्टेट और आउटपुट के बीच संबंधों को समझने की प्रक्रिया है।
- स्टेट इक्वेशन सर्किट के लॉजिक को अलजेब्राइक रूप में व्यक्त करने का एक तरीका है।
- स्टेट टेबल सभी संभावित इनपुट और स्टेट कॉम्बिनेशन के लिए सर्किट के व्यवहार का एक विस्तृत अवलोकन प्रदान करती है।
- स्टेट डायग्राम स्टेट टेबल का एक विज़ुअल प्रतिनिधित्व है, जो स्टेट ट्रांजिशन को समझने में मदद करता है।
- सर्किट का अगली स्टेट और आउटपुट हमेशा वर्तमान स्टेट और इनपुट पर निर्भर करता है।
- डी फ्लिप-फ्लॉप के लिए, अगली स्टेट सीधे डी इनपुट के बराबर होती है।
Key terms
Clocked Sequential CircuitAnalysisState EquationTransition EquationState TableTransition TableState DiagramPresent StateNext StateFlip-Flop
Test your understanding
- क्लॉक्ड सीक्वेंशियल सर्किट का विश्लेषण करने में स्टेट इक्वेशन, स्टेट टेबल और स्टेट डायग्राम की क्या भूमिका है?
- स्टेट इक्वेशन का उपयोग करके आप सर्किट के व्यवहार के बारे में क्या जानकारी प्राप्त कर सकते हैं?
- स्टेट टेबल कैसे सर्किट के सभी संभावित इनपुट और स्टेट कॉम्बिनेशन के लिए आउटपुट और अगली स्टेट को दर्शाती है?
- स्टेट डायग्राम, स्टेट टेबल की तुलना में सर्किट के व्यवहार को समझने में कैसे मदद करता है?
- किसी सीक्वेंशियल सर्किट की अगली स्टेट और आउटपुट किन कारकों पर निर्भर करते हैं?