സാദ്ധ്യയുക്തി ഡിജിറ്റൽ പരിപഥം

ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളെ അവയുടെ ധർമ്മത്തിന്റെ സ്വഭാവം അനുസരിച്ച് താരതമ്യേന ലഘുവായ സാദ്ധ്യയുക്തി(Combinational logic)  സർക്യൂട്ടുകളും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ  ക്രമയുക്തി(sequential logic) ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളും എന്നു പ്രധാനമായും രണ്ടായി തിരിക്കാം.

പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ

ഓരോ സമയത്തും ലഭ്യമായ പൂർവ്വലക്ഷണങ്ങളെ (input signal) ലോജിൿ ഗേറ്റുകളുടെ യുക്തി അനുസരിച്ച് വ്യാഖ്യാനിച്ച് അവയുടെ ഫലം തദ്സമയത്തു തന്നെ ഉത്തരലക്ഷണമാക്കി(output signal) മാറ്റുന്ന ഡിജിറ്റൽ ഇലൿട്രോണിൿ സർക്യൂട്ടുകളാണു് സാദ്ധ്യയുക്തി ഡിജിറ്റൽ പരിപഥങ്ങൾ (combinational digital circuits). ഇത്തരം സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുള്ള  ലോജിക് ഗേറ്റുകളുടെ സുസ്ഥിരമായ വിന്യാസക്രമം മാത്രമാണു്  ഇവയിൽ ഗതി അഥവാ ഔട്ട്പുട്ടിലെ ഫലം നിശ്ചയിക്കുന്നതു്. ഇത്തരം സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഔട്ട്പുട്ട്  സർക്യൂട്ടിന്റെയോ ഔട്ട്പുട്ടിന്റെതന്നെയോ ഭൂതകാലാവസ്ഥയെ   ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. സമയമനുസരിച്ചോ പൂർവ്വകാലഫലങ്ങളനുസരിച്ചോ ഗതി മാറിയേക്കാവുന്ന ഒരു ക്രമപരിപാടി(sequential program)യും ഈ സർക്യൂട്ടുകളിൽ ആവശ്യമില്ല. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ക്വാർട്ട്സ്  ക്ലോക്കുകളും  മെമ്മറി, [[റോം (ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ്), ഈപ്രോം, ബാറ്ററി ബാക്കപ്പ് തുടങ്ങിയ മറ്റുഘടകങ്ങളും ഇവയിൽ ആവശ്യമില്ല.

സ്ലൈഡ് റൂളും കാൽക്കുലേറ്ററും

ഡിജിറ്റൽ കാൽക്കുലേറ്ററുകൾ പ്രചാരത്തിൽ വരുന്നതിനു മുമ്പ് അങ്കഗണിതക്രിയകൾ എളുപ്പത്തിൽ ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഒരു ഉപകരണമാണു് സ്ലൈഡ് റൂൾ. അതിലെ ഒരു അലകു് ഓരോ സ്ഥാനത്തു വെക്കുമ്പോഴും അതിനു സമാനമായ ഒരു ക്രിയാഫലം മറ്റൊരു അലകിൽ കാണാം. ഇപ്പോഴുള്ള ഒരു സ്ഥാനത്തുനിന്നും ഒരിക്കൽ മാറ്റിക്കഴിഞ്ഞാൽ ആ സ്ഥാനം ‘ഓർമ്മിക്കാൻ’ഈ യന്ത്രത്തിനു സാദ്ധ്യമല്ല.ഇതൊരു അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രമാണു്. പ്രത്യുത, ആധുനിക കാൽക്കുലേറ്ററുകൾക്കു് ഒന്നോ അതിലധികമോ സംഖ്യകൾ ഓർത്തുവെക്കാൻ കഴിയും. കൂടാതെ, ചെയ്തുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഓരോ ക്രിയകൾക്കുമിടയിൽ ആ ക്രിയയുടെ ഭാഗമായ അക്കങ്ങൾ കൂടി അവ താൽക്കാലികമായി ഓർത്തുവെക്കുന്നുണ്ടു്.

സാദ്ധ്യയുക്തി ഇലക്ട്രോണിക്സും സാദ്ധ്യമിശ്രണപ്പട്ടികകളും
സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകളിലെ യുക്തി നിശ്ചയിക്കുന്നതു് അവയിലെ ലോജിക് കവാടങ്ങളുടെ വിന്യാസക്രമമാണല്ലോ. ഈ വിന്യാസക്രമം നിശ്ചയിക്കുന്നതു് അനുയോജ്യമായ സാദ്ധ്യമിശ്രണപ്പട്ടികകൾ (Truth tables) മുൻ‌കൂട്ടി തയ്യാറാക്കിയാണു്. ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലുകളുടെ സാദ്ധ്യമായ എല്ലാ സമ്മിശ്രണങ്ങളും പരിഗണിച്ച് അവയിൽ ഓരോ സാദ്ധ്യതയ്ക്കും പ്രതീക്ഷിക്കുന്ന (അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യമുള്ള) ഔട്ട്പുട്ട് ഏതൊക്കെ എങ്ങനെയൊക്കെ വേണമെന്നു  വ്യക്തമാക്കുന്ന പട്ടികകളാണു് ഇവ. വലതുവശത്തു കാണുന്നതു് അത്തരമൊരു പട്ടികയാണു്.


ബൂളിയൻ ഗണിതം

സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ രൂപകല്പന ചെയ്യാനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഉപാധിയാണു് ബൂളിയൻ ബീജഗണിതം.

അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രങ്ങൾ

വിവിധ ഇൻപുട്ടു് അവസ്ഥകളുടെ തദ്സമയനിലയാണു്  ഒരു ശുദ്ധ സാദ്ധ്യയുക്തി സംവിധാനത്തിൽ ഔട്ട്പുട്ട് എങ്ങനെയാവുമെന്നു നിശ്ചയിക്കുന്നതു്. ഏതെങ്കിലും ഒരു സമയത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ടിന്റെ അതിനു മുമ്പുള്ള അവസ്ഥയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. സാങ്കേതികമായി പറഞ്ഞാൽ ഇവ  അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രങ്ങളാണു് (stateless machines). കമ്പ്യൂട്ടർ ഘടകങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ALU, തദ്സമയ എൻ‌കോഡറുകൾ, ഡീകോഡറുകൾ (realtime encoders and decoders), ഡിജിറ്റൽ ഡാറ്റാ സംപ്രേഷണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മൾട്ടിപ്ലെക്സറുകൾ, ഡീ-മൾട്ടിപ്ലെക്സറുകൾ, പ്രക്രിയാസാങ്കേതികത്തിൽ(process engineering) ഉപയോഗിക്കുന്ന കമ്പാരേറ്ററുകൾ തുടങ്ങിയവ സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾക്കു് ഉദാഹരണങ്ങളാണു്.

ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ് പുരോഗമിക്കുന്നതിനു മുമ്പ് പല സാദ്ധ്യയുക്തി ആവശ്യങ്ങൾക്കും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത് വിദ്യുത്കാന്തിക റിലേകളുടെ വലിയ സഞ്ചയങ്ങളായിരുന്നു. ആദ്യകാല ടെലഫോൺ ശൃംഖലകളും ട്രാഫിക് നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളും  ഇതിനുദാഹരണമാണു്. ഭീമമായ  മൂലധനച്ചെലവും  പ്രവർത്തനച്ചെലവും, സങ്കീർണ്ണമായ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ, കൂടുതൽ സ്ഥലത്തിന്റെയും ഊർജ്ജത്തിന്റേയും ആവശ്യകത, കുറഞ്ഞ സാങ്കേതികവിശ്വസ്തത തുടങ്ങിയ ധാരാളം പ്രശ്നങ്ങൾ ഇത്തരം സംവിധാനങ്ങൾക്കുണ്ടായിരുന്നു. ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളും അതേത്തുടർന്നു് ചിപ്പുകളും വന്നതോടെ ആദ്യതലമുറ ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ഇത്തരം ആവശ്യങ്ങളിൽ പലതിനും മികച്ച യന്ത്രങ്ങൾ പകരം അവതരിപ്പിച്ചു.

ഇതും കാണുക
. ക്രമയുക്തി ഡിജിറ്റൽ പരിപഥം
. ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിൿസ്
.  ലോജിൿ ഗേറ്റുകൾ
. ബൂളിയൻ ഗണിതം
.  അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രവും അവസ്ഥാസഹിതയന്ത്രവും
.  ക്വാർട്സ് ക്ലോക്കു്
.  ഡിജിറ്റൽ മെമ്മറി

അവലംബം

വർഗ്ഗം:ഡിജിറ്റൽ സാങ്കേതികവിദ്യ