ডিজিটাল ডিভাইস: পালস কাউন্টার, এনকোডার, মাল্টিপ্লেক্সার

পালস কাউন্টার - একটি ইলেকট্রনিক ডিভাইস যা ইনপুটে প্রয়োগ করা ডালের সংখ্যা গণনা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। প্রাপ্ত ডালের সংখ্যা বাইনারি নোটেশনে প্রকাশ করা হয়।

পালস কাউন্টার হল এক ধরনের রেজিস্টার (গণনা রেজিস্টার) এবং এগুলো যথাক্রমে ফ্লিপ-ফ্লপ এবং লজিক গেটে নির্মিত।

কাউন্টারগুলির প্রধান সূচকগুলি হল গণনা সহগ K 2n — কাউন্টার দ্বারা গণনা করা যেতে পারে এমন ডালের সংখ্যা। উদাহরণস্বরূপ, একটি ফোর-ট্রিগার কাউন্টারে সর্বাধিক কাউন্ট ফ্যাক্টর 24 = 16 থাকতে পারে। একটি চার-ট্রিগার কাউন্টারের জন্য, সর্বনিম্ন আউটপুট কোড 0000, সর্বোচ্চ -1111, এবং যখন গণনা ফ্যাক্টর Kc = 10 হয়, তখন আউটপুট কোড 1001 = 9 হলে গণনা বন্ধ করে দেয়।

চিত্র 1a সিরিজে সংযুক্ত একটি চার-বিট টি-ফ্লিপ কাউন্টারের একটি চিত্র দেখায়। গণনা ডালগুলি প্রথম ফ্লিপ-ফ্লপের গণনা ইনপুটে প্রয়োগ করা হয়। নিম্নলিখিত ফ্লিপ-ফ্লপগুলির কাউন্টার ইনপুটগুলি পূর্ববর্তী ফ্লিপ-ফ্লপগুলির আউটপুটগুলির সাথে সংযুক্ত।

বর্তনীর ক্রিয়াকলাপ চিত্র 1, খ-এ দেখানো সময় গ্রাফ দ্বারা চিত্রিত করা হয়েছে।যখন প্রথম গণনা পালস তার ক্ষয়ে আসে, প্রথম ফ্লিপ-ফ্লপ Q1 = 1 অবস্থায় চলে যায়, অর্থাৎ কাউন্টারটির 0001 এর একটি ডিজিটাল কোড রয়েছে। দ্বিতীয় কাউন্টার পালসের শেষে, প্রথম ফ্লিপ-ফ্লপটি "0" অবস্থায় যায় এবং দ্বিতীয়টি "1" অবস্থায় যায়। কাউন্টারটি 0010 কোড সহ 2 নম্বর রেকর্ড করে।

চিত্র 1 — বাইনারি চার-সংখ্যার কাউন্টার: ক) ডায়াগ্রাম, খ) প্রচলিত গ্রাফিকাল উপস্থাপনা, গ) অপারেশনের টাইমিং ডায়াগ্রাম

ডায়াগ্রাম (চিত্র 1, খ) থেকে দেখা যায় যে, উদাহরণস্বরূপ, 5 তম নাড়ির ক্ষয় অনুসারে, 9 তম - 1001 অনুসারে কাউন্টারে কোড 0101 লেখা হয়েছে। 15 তম পালসের শেষে, কাউন্টারের সমস্ত বিট "1" অবস্থায় সেট করা হয় এবং 16 তম পালসের ক্ষয় হওয়ার পরে, সমস্ত ট্রিগার পুনরায় সেট করা হয়, অর্থাৎ, কাউন্টারটি তার প্রাথমিক অবস্থায় যায়। কাউন্টারটিকে পুনরায় সেট করতে বাধ্য করার জন্য একটি «রিসেট» ইনপুট রয়েছে।

একটি বাইনারি কাউন্টারের কাউন্ট ফ্যাক্টর Ksc = 2n অনুপাত থেকে পাওয়া যায়, যেখানে n হল কাউন্টারের বিটের সংখ্যা (ফ্লিপ-ফ্লপ)।

ডাল সংখ্যা গণনা ডিজিটাল তথ্য প্রক্রিয়াকরণ ডিভাইসের সবচেয়ে সাধারণ অপারেশন.

বাইনারি কাউন্টারের অপারেশন চলাকালীন, প্রতিটি পরবর্তী ফ্লিপ-ফ্লপের আউটপুটে ডালের পুনরাবৃত্তির হার তার ইনপুট ডালের ফ্রিকোয়েন্সির তুলনায় অর্ধেক কমে যায় (চিত্র 1, খ)। অতএব, কাউন্টারগুলি ফ্রিকোয়েন্সি বিভাজক হিসাবেও ব্যবহৃত হয়।

একটি স্ক্র্যাম্বলার (একটি এনকোডারও বলা হয়) একটি সংকেতকে একটি ডিজিটাল কোডে রূপান্তরিত করে, প্রায়শই একটি বাইনারি সংখ্যা পদ্ধতিতে দশমিক সংখ্যা।

একটি এনকোডারে দশমিক সংখ্যা (0, 1,2, …, m — 1) এবং n আউটপুটগুলির সাথে ধারাবাহিকভাবে সংখ্যাযুক্ত m ইনপুট রয়েছে। ইনপুট এবং আউটপুট সংখ্যা 2n = m (চিত্র 2, a) সম্পর্কের দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইংরেজি শব্দ Coder-এর অক্ষর থেকে "CD" প্রতীকটি গঠিত হয়েছে।

ইনপুটগুলির একটিতে একটি সংকেত প্রয়োগ করার ফলে আউটপুট ইনপুট নম্বরের সাথে সম্পর্কিত একটি এন-বিট বাইনারি সংখ্যা তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন চতুর্থ ইনপুটে একটি পালস প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি ডিজিটাল কোড 100 আউটপুটগুলিতে উপস্থিত হয় (চিত্র 2, ক)।

ডিকোডার (ডিকোডারও বলা হয়) বাইনারি সংখ্যাকে ছোট দশমিক সংখ্যায় রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। ডিকোডারের ইনপুটগুলি (চিত্র 2, খ) বাইনারি সংখ্যা সরবরাহের উদ্দেশ্যে, আউটপুটগুলিকে দশমিক সংখ্যা দিয়ে ক্রমানুসারে সংখ্যা করা হয়। যখন একটি বাইনারি নম্বর ইনপুটগুলিতে প্রয়োগ করা হয়, তখন একটি নির্দিষ্ট আউটপুটে একটি সংকেত উপস্থিত হয় যার নম্বরটি ইনপুট নম্বরের সাথে মিলে যায়৷ উদাহরণস্বরূপ, যখন কোড 110 প্রদান করা হয়, তখন সংকেতটি 6 তম আউটপুটে উপস্থিত হবে৷

চিত্র 2 — ক) UGO এনকোডার, খ) UGO ডিকোডার

মাল্টিপ্লেক্সার - এমন একটি ডিভাইস যেখানে ঠিকানা কোড অনুসারে আউটপুট একটি ইনপুটের সাথে সংযুক্ত থাকে। চে. একটি মাল্টিপ্লেক্সার একটি ইলেকট্রনিক সুইচ বা কমিউটেটর।

চিত্র 3 — মাল্টিপ্লেক্সার: ক) প্রচলিত গ্রাফিকাল উপস্থাপনা, খ) স্টেট টেবিল

একটি ঠিকানা কোড ইনপুট A1, A2 পাঠানো হয়, যা নির্ধারণ করে যে কোন সিগন্যাল ইনপুটগুলি ডিভাইসের আউটপুটে প্রেরণ করা হবে (চিত্র 3)।

ডিজিটাল থেকে এনালগে তথ্য রূপান্তর করতে, ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ রূপান্তরকারী (DACs) ব্যবহার করুন এবং বিপরীত রূপান্তরের জন্য, এনালগ-টু-ডিজিটাল রূপান্তরকারী (ADCs) ব্যবহার করুন।

DAC এর ইনপুট সিগন্যাল হল একটি বাইনারি মাল্টি-ডিজিটের সংখ্যা এবং আউটপুট সিগন্যাল হল রেফারেন্স ভোল্টেজের উপর ভিত্তি করে গঠিত ভোল্টেজ Uout।

এনালগ-থেকে-ডিজিটাল রূপান্তর পদ্ধতি (চিত্র 4) দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত: সময় স্যাম্পলিং (স্যাম্পলিং) এবং লেভেল কোয়ান্টাইজেশন। নমুনা প্রক্রিয়াটি শুধুমাত্র বিচ্ছিন্ন সময়ে একটি অবিচ্ছিন্ন সংকেতের মান পরিমাপ করে।

চিত্র 4-এনালগ থেকে ডিজিটাল রূপান্তর প্রক্রিয়া

পরিমাপকরণের জন্য, ইনপুট সংকেতের বৈচিত্র্যের পরিসরকে সমান ব্যবধানে ভাগ করা হয়েছে — পরিমাপকরণ স্তর। আমাদের উদাহরণে তাদের মধ্যে আটটি রয়েছে তবে সাধারণত আরও অনেকগুলি থাকে। নমুনা মান যে ব্যবধানে পড়েছিল তা নির্ধারণ করতে এবং আউটপুট মানকে একটি ডিজিটাল কোড বরাদ্দ করার জন্য কোয়ান্টাইজেশন অপারেশনটি হ্রাস করা হয়।