ফ্লিপ-ফ্লপগুলি সাধারণত ঘড়ির উত্থিত প্রান্তে ট্রিগার করা হয় কেন?

Question

ডিজিটাল ডিজাইনে সাধারণত আমরা 1-থেকে -0 রূপান্তর (নেগেটিভ-এজ ট্রিগার) এর বিপরীতে 0-থেকে -1 ক্লক সংকেত (পজিটিভ-এজ ট্রিগার) -র পরিবর্তিত ফ্লিপ-ফ্লপগুলির সাথে ডিল করি। সিক্যুয়াল সার্কিট সম্পর্কে আমার প্রথম অধ্যয়নের পরে আমি এই সম্মেলনটি সম্পর্কে সচেতন ছিলাম, তবে এখন পর্যন্ত এটিকে প্রশ্নবিদ্ধ করি নি।

ইতিবাচক-প্রান্তটি ট্রিগারযুক্ত এবং নেতিবাচক-প্রান্তের মধ্যে পছন্দটি স্বেচ্ছাচারিত হয়? বা পজিটিভ এজ ট্রিগারড ফ্লিপ-ফ্লপগুলি প্রাধান্য পেয়েছে এমন কোনও ব্যবহারিক কারণ আছে কি?

Comments

এই ধরণের বেশিরভাগ ক্ষেত্রে যেভাবে ঘটে তা হ'ল এটি একভাবে হয়, অন্য কারওটিকে হার্ডওয়্যারকে সামঞ্জস্যপূর্ণ করা প্রয়োজন, এবং এটি করা হয় এবং কয়েক বছর পরে আপনার একটি দুর্ঘটনাজনিত মান রয়েছে।

— কনার ওল্ফ

আমি ফ্লিপ-ফ্লপগুলির সাথে কাজ করি যা বেশিরভাগ ফলল এজটি ট্রিগার করে। আমার ঠিক বিপরীত প্রশ্ন ছিল!

— সোয়ানান্দ

Answer 1

সেরা অনুমান: ইতিবাচক-প্রান্ত প্রবণতা সম্ভব একটি সামান্য এলাকা / অংশের ব্যবহার করার চেষ্টা ডিজাইন একটি উপজাত হয় 1970-এর দশকে সামনে । ওয়েফারে চিপের সংখ্যা বাড়িয়ে উত্পাদনের জন্য ব্যয় সাশ্রয় করার পরিমাপ। আধুনিক পজ / নেগ্র-এজ-ডিএফএফগুলির প্রায়শই সমান মোট ক্ষেত্র থাকে, সুতরাং ইতিবাচক-প্রবণতা এখন উত্তরাধিকার অনুশীলন।

এরিয়া সেভিংস এসেছিল "ক্লাসিকাল" ডি-ফ্লিপ-ফ্লপ ডিজাইন। ডি-ফ্লিপ-ফ্লপের আধুনিক মাস্টার / স্লেভ উপাদানগুলি দুটি 5-ট্রানজিস্টর ল্যাচ ব্যবহার করতে পারে; পেটেন্টস WO1984003806 A1 এবং US4484087 এ দুটিই 23 শে মার্চ 1984 সালে দায়ের করা হয়েছিল 8 8-ট্রানজিট ডি-ল্যাচ পেটেন্ট দায়ের করা হয়েছিল 6 ফেব্রুয়ারি, 1970; US3641511 এ । এসআর / স্নার্ন ল্যাচগুলির উপর ভিত্তি করে সরলতার জন্য নকশাগুলি উল্লিখিত ডি-ল্যাচ / এস-সেল পেটেন্টগুলি ব্যবহার করে ডিজাইনের জন্য "ক্লাসিকাল" এবং "আধুনিক" হিসাবে উল্লেখ করা হবে।

একটি আইসি ডিজাইনে, একটি এনএএনএস গেট কোনও এনএমওএস এবং পিএমওএসের বৈশিষ্ট্যযুক্ত বৈশিষ্ট্যের কারণে কম অঞ্চল এবং তার পরে কম গেট ব্যবহার করে। সেখানে গঠন করুন, অঞ্চল সাশ্রয়ের প্রবণতা ক্যাসকেডগুলি। ডি-লেচগুলি এসআর ল্যাচগুলি থেকে স্নআরএন ল্যাচগুলি আরও ছোট। ক্লাসিকাল ডি-ফ্লিপ-ফ্লপ ডিজাইনগুলি এই লজিক গেটগুলির উপর ভিত্তি করে। বেশ কয়েকটি ডিজাইনের সন্ধানের পরে ধ্রুপদী ধনাত্মক প্রান্তের নকশাগুলি সর্বদা ছোট হয় তবে ধ্রুপদী নেতিবাচক প্রান্ত ডিজাইন। চিপস ব্যয় অনুকূল হওয়ার সাথে সাথে মডার্নে মাইগ্রেশন ঘটেছিল: ক্ষেত্রের সঞ্চয় বনাম রয়্যালটি ফি।

---

ক্ষেত্রের পার্থক্যগুলি দেখানোর জন্য আরও গভীর খনন করা:

ধ্রুপদী ধনাত্মক প্রান্ত ডি-ফ্লিপ-ফ্লপ: স্কিম্যাটিক ভিত্তিক উইকিপিডিয়ায় ক্লাসিকাল ধনাত্মক-প্রান্ত- ট্রিগারযুক্ত ডি ফ্লিপ-ফ্লপের বিবরণ এবং ডায়াগ্রাম পাঁচটি এনএএনডি 2 এবং একটি এনএএনডি 3 ব্যবহার করে। এটিতে মোট তেরো এনএমওএস এবং তেরো পিএমওএস ব্যবহার করা হয়।

^{এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে}

আমি খুঁজে পেতে পারি সেরা ধ্রুপদী নেতিবাচক প্রান্তের ডি-ফ্লিপ-ফ্লপ দুটি ডি-লেচ এবং দুটি ইনভার্টার ব্যবহার করে। স্কিম্যাটিক রেফারেন্সড ফর্ম http://students.cs.byu.edu/~cs124ta/labs/L02-FSM/HowToUseMasterSlave.html । এটিতে মোট আঠার এনএমওএস এবং আঠার পিএমওএস ব্যবহার করা হয়। উপরের শাস্ত্রীয় পোজেজে একটি বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল করা এই নকশার ট্রানজিস্টর গণনা কমিয়ে দেবে। উভয় ক্ষেত্রেই, ধ্রুপদী নেতিবাচক প্রান্তটি ইতিবাচক-প্রান্ত ডিজাইন।

^{এই সার্কিট অনুকরণ}

একটি আধুনিক ডি-ফ্লিপ-ফ্লপ ডিজাইন পেটেন্টস WO1984003806 A1 এবং US4484087 A পাঁচ ট্রানজিস্টর ডি- ল্যাচের বর্ণনার ভিত্তিতে নিম্নলিখিতটি দেখতে পাবে । এটি মোট পাঁচটি এনএমওএস এবং ফাইস পিএমওএস ব্যবহার করে; ক্লাসিকাল তুলনায় বড় ক্ষেত্র সঞ্চয়। মাস্টার / স্লেভ অর্ডারটিকে বিপরীত করা সমান আকারের নেতিবাচক প্রান্তের ফ্লিপ-ফ্লপ তৈরি করবে।

^{এই সার্কিট অনুকরণ}

আমি কেবলমাত্র ক্ষুদ্রতম সম্ভাব্য নকশাগুলিই প্রদর্শন করছি। ডিজাইনগুলি নকশার প্রয়োজনীয়তা, মঞ্জুর করা স্ট্যান্ডার্ড সেল লাইব্রেরি, রিসেট / প্রিসেট বৈশিষ্ট্যগুলি বা অন্যান্য কারণে খুব নির্ভর করে।

Comments

এটা একটা ভাল দিক. আমি ঘড়ির বিতরণ থেকে সমস্যাটির দিকে যাচ্ছিলাম, তবে আমি দেখতে পাচ্ছি কীভাবে ডিএফএফ আর্কিটেকচারটি আলাদা হতে পারে। তবে আমি মনে করি নেতিবাচক প্রান্ত ট্রিগারযুক্ত ফ্লপগুলির একটি ন্যানড-ভিত্তিক আর্কিটেকচারও থাকতে পারে। আপনি যে আর্কিটেকচার (গুলি) এর কথা বলছেন তার একটি পরিকল্পনার যোগ করতে পারবেন?

— travisbartley

@ ট্র্যাভ 1 এস, আমি উদাহরণগুলি এবং কিছু পেটেন্ট গবেষণা দিয়ে আমার উত্তর আপডেট করেছি।

— গ্রেগ

আমি আশ্চর্য হয়েছি যে বহিরাগত-প্রয়োগ ঘড়ির কাঁধের উপর ভিত্তি করে পরিচালিত হওয়া ল্যাচগুলির জন্য চিপগুলি অন্যান্য পরিমাণে কী কৌশল ব্যবহার করে? উদাহরণস্বরূপ, টু-ফেজ ক্লকিং এবং আধা-গতিশীল যুক্তি ব্যবহার করে ফ্লপপ্রতি ট্রান্সজিস্টরের প্রয়োজনীয় সংখ্যা সাতজনে কমে যেতে পারে [সম্পূর্ণ গতিশীল পদ্ধতির ছয়টি হবে, তবে সপ্তম ট্রানজিস্টর যুক্ত করার ফলে একজন সম্পূর্ণ স্ট্যাটিক "হোল্ড" স্টেট যুক্ত করতে পারে ]।

— সুপারক্যাট

@ গ্রেগ, দুর্দান্ত কাজ আপনার সন্ধানটি আমি প্রত্যাশা করে ঠিক তেমনই। শেষে 10 টি ট্রানজিস্টর একটি সুন্দর জিনিস।

— travisbartley

আকর্ষণীয় উত্তর এবং খুব অন্তর্দৃষ্টিপূর্ণ। আপনি বলছেন যে osed০ এর দশকের আগে পোজ দেওয়ার প্রবণতা এসেছিল তবে এটি আমার অনুসন্ধানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয় (আমার উত্তর দেখুন)। আপনি এই তারিখটি নিয়ে এসেছেন কি? কেবল অনুমান, বা আপনার কাছে কিছু অতিরিক্ত তথ্য আছে? যদি এটি পরে হয় তবে আমি একটি রেফারেন্স পেয়ে খুশি হব (আমার নিজের উত্তর উন্নত করার জন্য :))

— ভ্যাসিলি

Answer 2

এখানে কিছু বেস অনুমান রয়েছে যা অন্য পোস্টে আবৃত ছিল (যা আমি এখন খুঁজে পাচ্ছি না)।

আপনি যদি স্থাপন করা যুক্তিযুক্ত উপাদান এবং ক্লকযুক্ত যুক্তিগুলির মোট সংখ্যা (এফএফের শিপডের মোট সংখ্যা) গণনা করেন তবে তারা সম্ভবত প্রসেসর এবং মাইক্রোপ্রসেসর, ইন্টেল, ডিসি ইত্যাদি হতে চলেছেন এর প্রকাশটি হ'ল আপনি একটি ছোট গ্রুপের সাথে শেষ করেছেন অভ্যন্তরীণ কাজকর্মের অনেকগুলি বিবরণ না দিয়ে বহু দশক coveringাকা ডিজাইনের জন্য দায়বদ্ধ ব্যক্তি / দল।

বিপরীতে আপনার আরও অনেক প্রকল্প রয়েছে এমন আরও অনেক প্রকল্পের সাথে ASIC প্রবাহে কাজ করছে তবে ভলিউম কম।

বেশিরভাগ প্রসেসরের ডিজাইনগুলি আসলে ইতিবাচক বা নেতিবাচক প্রান্তের ক্লকযুক্ত নয় তবে ডাবল ল্যাচ, এনওসি (নন ওভারল্যাপড ক্লক) প্রশংসামূলক ক্লকিং স্কিম ব্যবহার করে ডিজাইন করা হয়েছে।

সুতরাং আপনি একটি ইনপুট -> (লজিক মেঘ) -> ঘড়ি থেকে ল্যাচ -> লজিক মেঘ -> ঘড়ি স্কিম থেকে ল্যাচটি শেষ করবেন। যেটি মাস্টার স্লেভ এফএফের আধ্যাত্মিক রূপ যা ভিতরে যুক্তিযুক্ত।

এই ধরণের নকশা পদ্ধতিটির বিভিন্ন সুবিধা রয়েছে তবে এতে অতিরিক্ত জটিলতাও রয়েছে।

আরেকটি দুর্ভাগ্যজনক বিষয় হ'ল বেশিরভাগ বিশ্ববিদ্যালয়ে এই নকশা পদ্ধতিটি শেখানো হয় না। ইন্টেল x86 এর সমস্ত নকশাই এই ধরণের (উল্লেখযোগ্য সংশ্লেষযোগ্য এসওসি কোরগুলি যেগুলি তারা মোবাইল হ্যান্ডসেটগুলির জন্য ডিজাইন করে আসছে তার সাথে (অভ্যন্তরীণ ক্রিয়াকলাপের সাথে ইন্টারফেসের বাহ্যিক ক্রিয়াকে বিভ্রান্ত করা উচিত নয়)।

"ডালি, উইলিয়াম জে এবং জন ডব্লিউ পলটন" এ সম্পর্কে একটি দুর্দান্ত বক্তৃতা পাওয়া যাবে। ডিজিটাল সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিং। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় প্রেস, 1998. বিভাগ 9.5 "ওপেন লুপ সিঙ্ক্রোনাস টাইমিং" <-চ্যাপ্টারের শিরোনাম নিয়ে আলোচনা করেছে discus তবে "এজ-ট্রিগারড টাইমিংয়ের উদ্ধৃতি দিতে, তবে উচ্চ-প্রান্তের মাইক্রোপ্রসেসর এবং সিস্টেম ডিজাইনের ক্ষেত্রে খুব কমই ব্যবহৃত হয় কারণ এটি ঘড়ির স্কুয়ের উপর নির্ভর করে ন্যূনতম চক্র সময়" হিসাবে ফলাফল করে।

হ্যাঁ, পুরোপুরি পেডেন্টিক উত্তর। তবে এই গুরুত্বপূর্ণ নকশাগুলিতে (প্রচুর এবং প্রচুর পরিমাণে) কত মোট ট্রানজিস্টর রয়েছে তা বিবেচনা করে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতি যা খুব কম পরিচিত।

Comments

আমি এটি তিনবার পড়েছি, কিন্তু এখনও দেখতে পাচ্ছি না যে এটি

— ওপির

এছাড়াও, বলা হচ্ছে যে সিপিইউগুলি কেবল ল্যাচগুলি থেকে তৈরি করা কিছুটা অতিরঞ্জিত (সম্ভবত এমনকি "বিট" নাও)। ল্যাচগুলি উচ্চ কার্যকারিতা সমালোচনামূলক যুক্তি (প্রধানত ডেটা পাথ) ব্যবহার করা হয়, তবে এখনও অনেকগুলি ফ্লিপ-ফ্লপ রয়েছে। ল্যাচগুলির প্রধান অসুবিধা হ'ল সময় বিশ্লেষণের অসুবিধা - ল্যাচ ভিত্তিক নকশার "সময় ধার" এর সামর্থ্যের কারণে (একই ক্ষমতা যা এই নকশাকে "দ্রুত" করে তোলে), সময় বন্ধের জন্য ল্যাচ ভিত্তিক নকশা পরীক্ষা করা খুব কঠিন। সিপিইউগুলির অ-সমালোচক অংশগুলিতে প্রধানত এফএফ ব্যবহার করা হয়।

— ভাসিলি

শিরোনামে মূল শব্দটি হ'ল "সাধারণত" - 1) বিভিন্ন ধরণের চিপস ডিজাইন করা মোট # তে - তবে ASIC প্রবাহ এবং প্রান্ত ট্রিগারটি স্বাভাবিক হবে। 2) যদি মোট # শিপড লজিক এলিমেন্ট / ট্রানজিস্টর সিপিইউ ডিজাইন জয় করে এবং তারপরে ল্যাচ ভিত্তিক ডাবল ক্লক জিতে এবং তারপরে বিবৃতিটি অবৈধ।

— স্থানধারক

অভ্যন্তরীণ ক্রিয়াকলাপ কী তা নির্ধারণ করতে আপনি এই চিপগুলির ইন্টারফেসের দিকে তাকাতে পারবেন না। যেমনটি আমি বলেছি যে মাস্টার স্লেভ ফ্লিপ ফ্লপ দুই ধাপের ঘড়ির ডাবল লজিক ক্লাউড ল্যাচ ভিত্তিক ডিজাইনের কেবল একটি সরল সংস্করণ। সময় বিশ্লেষণ কঠিন নয়, বাস্তবে এটি সরলিকৃত। আপনার ঘড়ির ডোমেন সম্পর্কে আপনি আরও ভাল কিছু হতে পারেন।

— স্থানধারক

না, মূল শব্দগুলি হ'ল "ফ্লিপ-ফ্লপ" এবং "ঘড়ির কিনারা"। লেচগুলি স্তর সংবেদনশীল ডিভাইসগুলি প্রান্ত সংবেদনশীল নয়। আপেল এবং কমলা মানুষ - আমি যদি কমলা কমলা হয় তা জানতে চাইলে এমন অনেক লোক আছেন যারা আপেল পছন্দ করেন এটি সম্পূর্ণ অপ্রাসঙ্গিক।

— ভ্যাসিলি

Answer 3

বর্তমানের সিএমওএস প্রযুক্তির পারফরম্যান্স (পাওয়ার / অঞ্চল / গতি / ব্যয়ের ক্ষেত্রে) ব্যবহৃত ট্রিগার স্কিমটিকে সংবেদনশীল বলে মনে হচ্ছে।

আমি উপরের বক্তব্যটি কঠোরভাবে প্রমাণ করতে পারি না কারণ এর জন্য প্রচুর প্রাথমিক জ্ঞান এবং গবেষণা প্রয়োজন, এমনকি প্রমাণের সংক্ষিপ্তসারও উত্তরের জন্য খুব দীর্ঘ হতে পারে। আমার সেরা জ্ঞানের পক্ষে কোনও পার্থক্য নেই, সুতরাং আমাকে কেবল ধরে নেওয়া যাক যে এটিই কেস।

আমি হয় জানি না যে ফ্লিপ-ফ্লপগুলি সম্পর্কে আপনার বক্তব্যটি সাধারণত ঘড়ির ইতিবাচক প্রান্তে ট্রিগার করা হয় (আমি বিশ্বাস করি এটি)) আমাকে ধরে নিই যে নিম্নলিখিত আলোচনার উদ্দেশ্যে এটিও সঠিক।

উপরের সমস্ত অনুমানের অধীনে আমি কেবল দুটি সম্ভাবনা দেখছি:

• ইতিবাচক প্রান্ত ট্রিগার একটি স্ট্যান্ডার্ডে পরিণত হয়েছিল কারণ এর অতীতে কিছু সময়ে এর কিছু স্পষ্ট সুবিধা ছিল। যে প্রযুক্তিটি এই সুবিধাটি কাজে লাগিয়েছে তা পুরানো হয়ে যাওয়ার পরে, ইতিবাচক প্রান্তটি ট্রিগারটি এখনও বাস্তবের স্ট্যান্ডার্ড হিসাবে রয়ে গেছে।
• ইতিবাচক প্রান্ত ট্রিগার কোনও ইঞ্জিনিয়ারিং বৈধতা ছাড়াই একটি স্ট্যান্ডার্ডে পরিণত হয়েছিল, এটি অতীতে কোনও যৌক্তিক পরিবার এবং কোনও প্রযুক্তি নোডে কোনও সুবিধা সরবরাহ করে নি।

ইতিবাচক প্রান্তটি ট্রিগার কখন একটি মান পরিণত হয়েছে তা দেখার জন্য, আমি ইন্টেলের সিপিইউগুলির বিবর্তন অনুসরণ করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি ক্লকিং স্কিমগুলির :

1. 4004 : বহিরাগতভাবে সরবরাহিত দুটি পর্ব ব্যবহৃত। দেখে মনে হচ্ছে ডেটা আউট এর নেতিবাচক প্রান্তে করা হয়েছিল$\phi _2$ ।
2. 8086 : ডেটা আউট নেচার নেতিবাচক উপর করা হয়েছিল সিএলকে প্রান্তে ।
3. 80386 : ইতিবাচক ব্যবহৃত সিএলকে 2 এর প্রান্ত ।
4. 80486 : সিএলকে ইতিবাচক প্রান্ত ব্যবহার করা হয়েছে।
5. পেন্টিয়াম : সিএলকে ব্যবহার করা ইতিবাচক প্রান্ত ...

দেখে মনে হচ্ছে যে ইনটেলটি নেতিবাচক প্রান্ত ট্রিগার দিয়ে শুরু হয়েছিল (যদি এই শব্দটি একেবারে প্রথম সিপিইউতে প্রয়োগ করা যেতে পারে) তবে 386 দিয়ে শুরু করে ইতিবাচক প্রান্ত ট্রিগারটিতে স্যুইচ করা হয়েছে।

8086 ব্যবহৃত এইচএমএস প্রযুক্তি (এক ধরণের হ্রাস-লোড এনএমওএস লজিক ) যেখানে 80386 ছিল সিএইচএমএস (এটি এক ধরণের সিএমওএস)। দেখে মনে হচ্ছে যে সিএমওএস প্রযুক্তি গ্রহণের সাথে সমান্তরালে ইতিবাচক প্রান্ত ট্রিগার গ্রহণের ঘটনা ঘটেছে। আমরা ধরে নিয়েছি যে সিএমওএস ইতিবাচক প্রান্ত ট্রিগারটিতে কোনও সুবিধা সরবরাহ করে না, সুতরাং মনে হয় এই সম্মেলনটি নির্বিচারে।

তবে, আমাদের অবশ্যই তিনটি বিষয় মাথায় রাখতে হবে:

• আমরা সেই স্রোত ধরেছি সিএমওএস প্রযুক্তিগুলি কোনও সুবিধা দেয় না।
• উপরোক্ত অনুমানটি কোনও রূপে প্রমাণিত বা বিতর্কিত হয়নি।
• ডেটাশিটগুলি থেকে এটি পরিষ্কার হয় যে ডেটা আউট কী প্রান্তে ল্যাচ করা হয়েছে, তবে এটি অভ্যন্তরীণ বাস্তবায়নের প্রতিনিধিত্ব করতে পারে না।

স্পষ্টতই, অতিরিক্ত গবেষণার জন্য জায়গা রয়েছে। চলবে...