ডিজিটাল সার্কিট/ল্যাচ

ল্যাচ একটি বিস্টেবল মাল্টিভাইব্রেটারের উদাহরণ, অর্থাৎ ঠিক দুটি স্থিতিশীল অবস্থা সহ একটি যন্ত্র। এই অবস্থা হল উচ্চ-উৎপাদন এবং নিম্ন-উৎপাদন। একটি ল্যাচের একটি প্রতিক্রিয়া পথ থাকে, যাতে যন্ত্রটি তথ্য ধরে রাখতে পারে। অতএব ল্যাচগুলি মেমরি ডিভাইস হতে পারে এবং যতক্ষণ ডিভাইসটি চালিত থাকে ততক্ষণ এক বিট ডেটা সঞ্চয় করতে পারে। নাম থেকে বোঝা যায়, ল্যাচগুলি তথ্য "আটকে" রাখতে এবং জায়গায় ধরে রাখতে ব্যবহৃত হয়। ল্যাচগুলি ফ্লিপ-ফ্লপের সাথে খুব মিল, তবে সিঙ্ক্রোনাস ডিভাইস নয় এবং ফ্লিপ-ফ্লপের মতো ঘড়ির প্রান্তে কাজ করে না।

অ্যানিমেটেড ইন্টারেক্টিভ এসআর-ল্যাচ (প্রস্তাবিত মানঃ R1, R2 = 1 kΩ R3, R4 = 10 kΩ).

এসআর ল্যাচ

ল্যাচের জন্য সার্কিট প্রতীক

SR ল্যাচ দুটি NOR গেট দিয়ে তৈরি

ল্যাচ দুটি ন্যান্ড গেট থেকে তৈরি

একটি এসআর ল্যাচ (সেট/রিসেট) একটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডিভাইসঃ এটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত থেকে স্বাধীনভাবে কাজ করে এবং শুধুমাত্র এস এবং আর ইনপুটগুলির অবস্থার উপর নির্ভর করে। ছবিতে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে দুটি এনওআর গেট দিয়ে একটি এসআর ল্যাচ তৈরি করা যেতে পারে যার একটি ক্রস-ফিডব্যাক লুপ রয়েছে। ন্যান্ড গেট থেকেও এস. আর ল্যাচ তৈরি করা যেতে পারে, তবে ইনপুটগুলি অদলবদল করা হয় এবং বাতিল করা হয়। এই ক্ষেত্রে, এটিকে কখনও কখনও এসআর ল্যাচ বলা হয়।

যখন একটি এসআর ল্যাচের সেট লাইনে একটি উচ্চ ইনপুট প্রয়োগ করা হয়, তখন Q আউটপুট উচ্চ হয়। যাইহোক, প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়াটির অর্থ হল যে এস ইনপুট আবার কম হলেও কিউ আউটপুট বেশি থাকবে। এভাবেই ল্যাচটি একটি মেমরি ডিভাইস হিসাবে কাজ করে। বিপরীতভাবে, রিসেট লাইনে একটি উচ্চ ইনপুট কার্যকরভাবে ল্যাচের "মেমরি" পুনরায় সেট করে Q আউটপুটকে নিম্ন (এবং Q উচ্চ) চালিত করবে। যখন উভয় ইনপুট কম থাকে, তখন ল্যাচ "ল্যাচ"-এটি তার পূর্বের সেট বা রিসেট অবস্থায় থাকে।

যখন উভয় ইনপুট একবারে বেশি হয়, তবে একটি সমস্যা থাকেঃ এটি একই সাথে একটি উচ্চ Q এবং একটি নিম্ন Q উত্পাদন করতে বলা হচ্ছে। এটি সার্কিটের মধ্যে একটি "রেস কন্ডিশন" তৈরি করে-যে ফ্লিপ ফ্লপ প্রথমে পরিবর্তনে সফল হয় সে অন্যটির প্রতি প্রতিক্রিয়া জানাবে এবং নিজেকে দৃঢ় করবে। আদর্শভাবে, উভয় গেটই অভিন্ন এবং এটি "মেটাস্টেবল", এবং যন্ত্রটি অনির্দিষ্টকালের জন্য অনির্ধারিত অবস্থায় থাকবে। বাস্তব জীবনে, উত্পাদন পদ্ধতির কারণে, একটি গেট সর্বদা জিতবে, তবে এটি একটি সমাবেশ লাইন থেকে একটি নির্দিষ্ট ডিভাইসের জন্য হবে তা বলা অসম্ভব। S = R = 1 এর অবস্থা তাই "অবৈধ" এবং এটি কখনই প্রবেশ করা উচিত নয়।

S	R		Q	টেমপ্লেট:Overline
0	0		Latched
0	1		0	1
1	0		1	0
1	1		Metastable

যখন যন্ত্রটি চালিত হয়, তখন একই অবস্থা দেখা দেয়, কারণ Q এবং Q উভয় আউটপুটই কম থাকে। আবার, দুটি গেটের মধ্যে পার্থক্যের কারণে ডিভাইসটি দ্রুত মেটাস্টেবল অবস্থা থেকে বেরিয়ে আসবে, তবে Q এবং Q এর মধ্যে কোনটি বেশি হবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করা অসম্ভব। জালিয়াতি এড়াতে, এসআর ফ্লিপ-ফ্লপগুলি ব্যবহার করার আগে আপনার সর্বদা একটি পরিচিত প্রাথমিক অবস্থায় সেট করা উচিত-আপনাকে অবশ্যই ধরে নিতে হবে না যে সেগুলি একটি নিম্ন অবস্থায় শুরু হবে।হ

গেটেড এসআর ল্যাচ

দুটি NOR এবং দুটি AND গেট দিয়ে তৈরি গেটেড SR ল্যাচ

কিছু কিছু ক্ষেত্রে নির্দেশ করা বাঞ্ছনীয় হতে পারে যে কখন ল্যাচটি বন্ধ করতে পারে এবং কখন বন্ধ করতে পারে না। গেটেড এসআর ল্যাচ হল এসআর ল্যাচের একটি সহজ এক্সটেনশন যা একটি সক্ষম লাইন সরবরাহ করে যা ডেটা ল্যাচ করার আগে অবশ্যই উঁচুতে চালিত হতে হবে। যদিও এখন একটি নিয়ন্ত্রণ লাইনের প্রয়োজন হয়, এসআর ল্যাচ সিঙ্ক্রোনাস নয়, কারণ সক্ষম লাইনটি দৈর্ঘ্যে উঁচুতে ধরে রাখলে ইনপুটগুলি আউটপুট পরিবর্তন করতে পারে। (দ্রষ্টব্য: যদি কন্ট্রোল লাইনে একটি ঘড়ি সরবরাহ করা হয়, তাহলে গেটেড এসআর ল্যাচটি একটি SR ফ্লিপ ফ্লপ হিসাবে পরিচিত হয় কারণ ঘড়ি দ্বারা প্রান্ত-ট্রিগার করা হলেই আউটপুট পরিবর্তন হয়।[১])

যখন এনেবল ইনপুট কম হয়, তখন AND গেট থেকে আউটপুটও কম হতে হবে, এইভাবে Q এবং Q আউটপুট পূর্ববর্তী ডেটাতে আটকে থাকে। কেবলমাত্র সক্রিয় ইনপুট বেশি হলে ল্যাচের অবস্থা পরিবর্তন হতে পারে, যেমনটি সত্য সারণিতে দেখানো হয়েছে। যখন সক্ষম লাইনটি জোর দেওয়া হয়, তখন একটি গেটেড এসআর ল্যাচ একটি এসআর ল্যাচের সাথে একই রকম হয়।

সক্ষম লাইনটি কখনও কখনও একটি ঘড়ির সংকেত হয়, তবে সাধারণত একটি পড়া বা লেখার স্ট্রোব হয়।

Enable	S	R		Q	টেমপ্লেট:Overline
0	0	0		Latched
0	0	1		Latched
0	1	0		Latched
0	1	1		Latched
1	0	0		Latched
1	0	1		0	1
1	1	0		1	0
1	1	1		Metastable

ডি ল্যাচ

D ল্যাচঃ অবৈধ আউটপুট শর্ত প্রতিরোধ করার জন্য একটি বর্ধিত গেটেড SR ল্যাচ

ডি ল্যাচ ("ডেটা" এর জন্য ডি) বা স্বচ্ছ ল্যাচ হল গেটেড এসআর ল্যাচের একটি সহজ এক্সটেনশন যা অবৈধ ইনপুট অবস্থার সম্ভাবনা সরিয়ে দেয়।

যেহেতু গেটেড এসআর ল্যাচ আমাদের এস বা আর ইনপুট ব্যবহার না করে আউটপুটটি ল্যাচ করার অনুমতি দেয়, তাই আমরা একটি পরিপূরক ড্রাইভার দিয়ে সেট এবং রিসেট ইনপুট উভয়ই চালিয়ে ইনপুটগুলির মধ্যে একটি সরিয়ে ফেলতে পারিঃ আমরা একটি ইনপুট সরিয়ে দিই এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে এটিকে অবশিষ্ট ইনপুটটির বিপরীত করে তুলি।

যখনই সক্ষম লাইন বেশি হয় তখন D ল্যাচ D ইনপুট আউটপুট করে, অন্যথায় Enable ইনপুট যখন শেষ পর্যন্ত বেশি ছিল তখন D ইনপুট যাই হোক না কেন আউটপুট হয়। এই কারণেই এটি একটি স্বচ্ছ ল্যাচ হিসাবেও পরিচিত-যখন সক্ষম করা হয়, তখন ল্যাচটিকে "স্বচ্ছ" বলা হয়-সংকেতগুলি সরাসরি এর মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে যেন এটি সেখানে নেই।

Enable	D		Q	টেমপ্লেট:Overline
0	0		Latched
0	1		Latched
1	0		0	1
1	1		1	0

ডি ল্যাচগুলি প্রায়শই ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের আই/ও পোর্টে ব্যবহৃত হয় এবং বিচ্ছিন্ন ডিভাইস হিসাবে পাওয়া যায়, প্রায়শই বহুগুণে প্যাকেজ করা হয়। একটি উদাহরণ হল 74এইচসি75, আইসি-র 7400 সিরিজের অংশ, যার মধ্যে চারটি পৃথক ডি ল্যাচ রয়েছে।