|
==സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകളും ക്രമയുക്തി സർക്യൂട്ടുകളും==
ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളെ അവയുടെ ധർമ്മത്തിന്റെ സ്വഭാവം അനുസരിച്ച് പ്രധാനമായും രണ്ടായി തിരിക്കാം.താരതമ്യേന ലഘുവായ [[സാദ്ധ്യയുക്തി ഡിജിറ്റൽ പരിപഥം |സാദ്ധ്യയുക്തി]](Combinational logic) സർക്യൂട്ടുകളും കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ [[ക്രമയുക്തി സർക്യൂട്ടുകളുംഡിജിറ്റൽ പരിപഥം | ക്രമയുക്തി]] (sequential logic)സർക്യൂട്ടുകളും.
(ഇവയെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രത്യേക ലേഖനങ്ങൾ കാണുക)
===സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ===
{| class="wikitable" style = "float:right;" border="1" width="200"
| colspan ="11" | [[File:Seven_segment_display-animated.gif | center| 200px ]]
|-
|colspan ="11" align = "center"| LED ഉപയോഗിച്ചു പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു സപ്തഖണ്ഡപ്രദർശിനി (7-segment display).<br>ലഘുവായ ഒരു സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ട് ഉപയോഗിച്ച് ഇൻപുട്ടിൽ ലഭ്യമായ സാദ്ധ്യമിശ്രണങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പതിനാറു വ്യത്യസ്ത ഹെക്സാഡെസിമൽ അക്കങ്ങൾ ഇവയിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കാം.<br>താഴെ ഈ സർക്യൂട്ടിനുവേണ്ട സാദ്ധ്യമിശ്രണപ്പട്ടിക
|-
! ഹെക്സാ<br>ഡെസിമൽ<br>അക്കം
! gfedcba
! abcdefg
! a
! b
! c
! d
! e
! f
! g
|-
| 0
| 0×3F
| 0×7E
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
|-
| 1
| 0×06
| 0×30
| off
| '''on'''
| '''on'''
| off
| off
| off
| off
|-
| 2
| 0×5B
| 0×6D
| '''on'''
| '''on'''
| off
| '''on'''
| '''on'''
| off
| '''on'''
|-
| 3
| 0×4F
| 0×79
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
| off
| '''on'''
|-
| 4
| 0×66
| 0×33
| off
| '''on'''
| '''on'''
| off
| off
| '''on'''
| '''on'''
|-
| 5
| 0×6D
| 0×5B
| '''on'''
| off
| '''on'''
| '''on'''
| off
| '''on'''
| '''on'''
|-
| 6
| 0×7D
| 0×5F
| '''on'''
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
|-
| 7
| 0×07
| 0×70
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
| off
| off
| off
|-
| 8
| 0×7F
| 0×7F
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
|-
| 9
| 0×6F
| 0×7B
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
| '''on'''
| '''on'''
|-
| A
| 0×77
| 0×77
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
|-
| b
| 0×7C
| 0×1F
| off
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
|-
| C
| 0×39
| 0×4E
| '''on'''
| off
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
|-
| d
| 0×5E
| 0×3D
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| off
| '''on'''
|-
| E
| 0×79
| 0×4F
| '''on'''
| off
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
|-
| F
| 0×71
| 0×47
| '''on'''
| off
| off
| off
| '''on'''
| '''on'''
| '''on'''
|}
ഓരോ സമയത്തും ലഭ്യമായ പൂർവ്വലക്ഷണങ്ങളെ (input signal) ലോജിൿ ഗേറ്റുകളുടെ യുക്തി അനുസരിച്ച് വ്യാഖ്യാനിച്ച് അവയുടെ ഫലം തദ്സമയത്തു തന്നെ ഉത്തരലക്ഷണമാക്കി(output signal) മാറ്റുകയാണു് സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ ചെയ്യുന്നതു്. ലോജിക് ഗേറ്റുകളുടെ വിന്യാസക്രമം മാത്രമാണു് ഇവയിൽ ഗതി നിശ്ചയിക്കുന്നതു്. ഇത്തരം സർക്യൂട്ടുകളിൽ സമയമോ അതിനോടനുബന്ധിച്ച ഒരു ക്രമപരിപാടിയോ(sequential program) ആവശ്യമില്ല. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ക്വാർട്ട്സ് ക്ലോക്കുകളും മെമ്മറി തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളും ഇവയിൽ ആവശ്യമില്ല.
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.
സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ രൂപകല്പന ചെയ്യാനുള്ള ഒരു പ്രധാന ഉപാധിയാണു് [[ബൂളിയൻ ബീജഗണിതം]].
വിവിധ ഇൻപുട്ടു് അവസ്ഥകളുടെ തദ്സമയനിലയാണു് ഒരു ശുദ്ധ സാദ്ധ്യയുക്തി സംവിധാനത്തിൽ ഔട്ട്പുട്ട് എങ്ങനെയാവുമെന്നു നിശ്ചയിക്കുന്നതു്. ഏതെങ്കിലും ഒരു സമയത്തെ ഔട്ട്പുട്ട് സർക്യൂട്ടിന്റെ അതിനു മുമ്പുള്ള അവസ്ഥയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. സാങ്കേതികമായി പറഞ്ഞാൽ ഇവ [[അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രം | അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രങ്ങളാണു് ]](stateless machines). കമ്പ്യൂട്ടർ ഘടകങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ALU, തദ്സമയ എൻ‌കോഡറുകൾ, ഡീകോഡറുകൾ (realtime encoders and decoders), ഡിജിറ്റൽ ഡാറ്റാ സംപ്രേക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മൾട്ടിപ്ലെക്സറുകൾ, ഡീ-മൾട്ടിപ്ലെക്സറുകൾ, [[പ്രക്രിയാസാങ്കേതികം |പ്രക്രിയാസാങ്കേതികത്തിൽ]](process engineering) ഉപയോഗിക്കുന്ന കമ്പാരേറ്ററുകൾ തുടങ്ങിയവ സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾക്കു് ഉദാഹരണങ്ങളാണു്.
ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിക്സ് പുരോഗമിക്കുന്നതിനു മുമ്പ് പല സാദ്ധ്യയുക്തി ആവശ്യങ്ങൾക്കും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത് വിദ്യുത്കാന്തിക [[റിലേ]]കളുടെ വലിയ സഞ്ചയങ്ങളായിരുന്നു. ആദ്യകാല ടെലഫോൺ ശൃംഖലകളും ട്രാഫിക് നിയന്ത്രണ സംവിധാനങ്ങളും ഇതിനുദാഹരണമാണു്. ഭീമമായ [[മൂലധനച്ചെലവ് | മൂലധനച്ചെലവും]] [[പ്രവർത്തനച്ചെലവ് | 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.
[[Image:Combination lock.jpg|thumb|right|ഒരു പദത്താഴ് - സാദ്ധ്യയുക്തി സംവിധാനത്തിന്റെ ഒരു ലളിതമായ ഉദാഹരണം. തക്കതായ അക്ഷരങ്ങൾ ചേർന്നുനിന്നാൽ മാത്രം ഈ താഴ് തുറക്കും. ഈ ഫലം താഴിന്റെ ഭൂതകാലാവസ്ഥയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നില്ല.]]
=== ക്രമയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ===
[[Image:Masterpadlock.jpg|thumb|left|ഒരു ഒറ്റ ഡയൽ ചിത്രത്താഴ് - പ്രത്യേക ക്രമത്തിൽ രണ്ടു ദിശയിലും തിരിച്ച് മൂന്നോ നാലോ നിശ്ചിത അക്കങ്ങൾ ഡയൽ ചെയ്താൽ മാത്രമേ ഇതു തുറക്കൂ. അവസ്ഥാസഹിതയന്ത്രത്തിനു് ഒരുദാഹരണമാണു് ഈ മാതൃക]]
സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ അവസ്ഥാരഹിതയന്ത്രങ്ങളാണു്. അതായത്, അവയ്ക്കു് ഏതെങ്കിലും സമയത്തെ പ്രവർത്തനം അതിനു മുമ്പുണ്ടായിരുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾക്കനുസൃതമായി വ്യത്യാസപ്പെടുത്താൻ കഴിയുകയില്ല.അങ്ങനെ ചെയ്യണമെങ്കിൽ, അത്തരമൊരു സർക്യൂട്ടിൽ, മുമ്പു നിലനിന്നിരുന്ന അവസ്ഥ(previous state)യെക്കുറിച്ചുള്ള വിവരങ്ങൾ ഓർമ്മ വെയ്ക്കാൻ തക്ക എന്തെങ്കിലും ഉപാധികൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം. ഇത്തരം ഉപാധികളെയാണു് ഇലക്ട്രോണിക്സിൽ മെമ്മറി എന്നു വിളിക്കുന്നതു്. അതിനു പുറമേ, ഇത്തരം മാറ്റങ്ങൾ സമയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ, സമയം കണക്കാക്കുവാനും അതിനനുസരിച്ച് സ്വന്തം പ്രവർത്തനഗതി മാറ്റുവാനും ഈ സർക്യൂട്ടുകൾക്കു് കഴിയണം. അതും കൂടാതെ, പ്രവർത്തനഗതിയിൽ എന്തുതരം മാറ്റങ്ങളാണു വരുത്തേണ്ടതു് എന്നു് ഓർത്തുവെക്കാൻ ഇവയിൽ ഒരു ക്രമപരിപാടി (പ്രോഗ്രാം) കൂടി ഉണ്ടായിരിക്കണം.
ഇത്തരം അധികഘടകങ്ങൾ കൂടി ചേർത്ത് സാദ്ധ്യയുക്തി സർക്യൂട്ടുകളെ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തവയാണു് ക്രമയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ. ഒരു ക്രമയുക്തി സർക്യൂട്ട് അതിന്റെ ഇൻപുട്ടുകൾക്കു പുറമേ, തൊട്ടുമുമ്പുണ്ടായിരുന്ന അവസ്ഥകളെക്കൂടി പരിഗണിക്കുന്നു. മറ്റൊരു തരത്തിൽ വ്യാഖ്യാനിച്ചാൽ, ഔട്ട്പുട്ടിൽ നിന്നും ലഭ്യമാകുന്ന പ്രസക്തമായ ചില അവസ്ഥകളെങ്കിലും [[തിരിച്ചുചേർക്കൽ | തിരിച്ചുചേർത്ത്]](feed back) പുതിയ ഇൻപുട്ടുകളായി കണക്കാക്കുന്നു.
ക്രമയുക്തി സർക്യൂട്ടുകൾ സാദ്ധ്യമായതോടെയാണു് ഡിജിറ്റൽ ഇലക്സ്ട്രോണിക്സ് ലോകപുരോഗതിയിൽ വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നതു്. സാധാരണ ഡിജിറ്റൽ വാച്ചും കാൽക്കുലേറ്ററും മുതൽ ഇന്നു കാണുന്ന ഏതാണ്ടെല്ലാ ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളും ക്രമയുക്തി സംവിധാനങ്ങളാണു്. അവയുടെ പാരമ്യശൃംഗങ്ങളായി ഇപ്പോൾ നാം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകളേയും മൊബൈൽ ടെലഫോണുകളേയും ഡിജിറ്റൽ ക്യാമറകളെയും മറ്റും കണക്കാക്കാം. നിർണ്ണായകമായ വ്യവസായോൽ‌പ്പാദനരംഗത്തും ഊർജ്ജവിതരണം,സെക്യൂരിറ്റി,ഇന്റർനെറ്റ്‌വർക്കുകൾ, വാർത്താവിനിമയം, ആരോഗ്യപരിപാലനം തുടങ്ങിയ മറ്റു മേഖലകളിലും ക്രമയുക്തി സംവിധാങ്ങളില്ലാത്ത ഒരു അവസ്ഥ ഇപ്പോൾ ചിന്തിക്കാൻ പോലുമാവില്ല.
==കൂടുതൽ വിവരങ്ങൾ==
| 