પ્રશ્ન 1(અ) [3 માર્ક્સ]#
NAND અને Ex-NOR ગેટનો સીમ્બોલ દોરો અને તેમનુ લોજિક ટેબલ લખો.
જવાબ:
NAND અને Ex-NOR ગેટના સિમ્બોલ અને ટ્રુથ ટેબલ:
NAND Gate Ex-NOR Gate
_______ _______
A --->--| | A --->--| |
| & |-->Y | = |-->Y
B --->--|_______| B --->--|_______|
bubble output bubble output
A | B | Y (NAND) |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
A | B | Y (Ex-NOR) |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
- NAND ગેટ: ફક્ત ત્યારે જ આઉટપુટ LOW હોય છે જ્યારે બધા ઇનપુટ HIGH હોય
- Ex-NOR ગેટ: જ્યારે ઇનપુટ SAME હોય ત્યારે આઉટપુટ HIGH હોય છે
મનેમોનિક: “NAND બધા એક માટે ના કહે છે, Ex-NOR સરખા સિગ્નલ માટે હા કહે છે”
પ્રશ્ન 1(બ) [4 માર્ક્સ]#
જનદેશ મુિબ કરો: (i) 2’s કોમ્પ્લેમેંટ નો ઉપયોગ કરીને બાદબાકી કરો (1011001)₂ - (1001101)₂ (ii) (10110101)₂ = ( )₁₀ = ( )₁₆
જવાબ:
(i) 2’s કોમ્પ્લેમેંટનો ઉપયોગ કરીને બાદબાકી:
પગલું 1: બીજા નંબરનો 2's કોમ્પ્લેમેંટ શોધો (1001101)₂
1's કોમ્પ્લેમેંટ: 0110010
1 ઉમેરો: 0110011
પગલું 2: મિનુએંડ અને 2's કોમ્પ્લેમેંટને સરવાળો કરો
1011001
+ 0110011
-------
10001100
પગલું 3: ઓવરફ્લો બિટને છોડી દો
પરિણામ = 0001100 = (0001100)₂
(ii) (10110101)₂ નું રૂપાંતર:
દશાંશમાં:
1×2⁷ + 0×2⁶ + 1×2⁵ + 1×2⁴ + 0×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰
= 128 + 0 + 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 1
= 181₁₀
હેક્સાડેસિમલમાં:
1011 0101
B 5
= B5₁₆
- 2’s કોમ્પ્લેમેંટ: બિટ્સને ઉલટાવો અને 1 ઉમેરો
- બાઇનરી થી દશાંશ: દરેક બિટને તેની પોઝિશન વેલ્યુ (2ⁿ) થી ગુણો
- બાઇનરી થી હેક્સ: બિટ્સને ચારના જૂથમાં વિભાજિત કરો, દરેક જૂથને રૂપાંતરિત કરો
મનેમોનિક: “બિટ્સ ઉલટાવો 1 ઉમેરો, કેરી છોડી દો”
પ્રશ્ન 1(ક) [7 માર્ક્સ]#
શોધો (i) (4356)₁₀ = ( )₈ = ( )₁₆ = ()₂ (ii) (101.01)₂ × (11.01)₂ (iii) ભાગાકાર કરો (101101)₂ ને (110)₂ વડે.
જવાબ:
(i) નંબર સિસ્ટમ રૂપાંતર:
દશાંશથી ઓક્ટલ:
4356 ÷ 8 = 544 બાકી 4
544 ÷ 8 = 68 બાકી 0
68 ÷ 8 = 8 બાકી 4
8 ÷ 8 = 1 બાકી 0
1 ÷ 8 = 0 બાકી 1
નીચેથી વાંચીને: (4356)₁₀ = (10404)₈
દશાંશથી હેક્સાડેસિમલ:
4356 ÷ 16 = 272 બાકી 4
272 ÷ 16 = 17 બાકી 0
17 ÷ 16 = 1 બાકી 1
1 ÷ 16 = 0 બાકી 1
નીચેથી વાંચીને: (4356)₁₀ = (1104)₁₆
દશાંશથી બાઇનરી:
4356 = 1000100000100₂
(ii) બાઇનરી ગુણાકાર:
101.01
× 11.01
-------
10101
10101
10101
10101
---------
1111.1101
(iii) બાઇનરી ભાગાકાર:
111.
------
110 ) 101101
110
-----
11101
110
-----
1001
110
----
11
- દશાંશ થી ઓક્ટલ: વારંવાર 8 થી ભાગો
- દશાંશ થી હેક્સ: વારંવાર 16 થી ભાગો
- બાઇનરી ઓપરેશન્સ: દશાંશની જેમ જ પ્રક્રિયા અનુસરો
મનેમોનિક: “ભાગો અને બાકીને નીચેથી ઉપર ગોઠવો”
પ્રશ્ન 1(ક-OR) [7 માર્ક્સ]#
શોધો (8642)₁₀ = ( )₈ = ( )₁₆ = ()₂ (ii) NOR અને Ex-OR ગેટનો સીમ્બોલ દોરો અને તેમનુ લોજિક ટેબલ લખો.
જવાબ:
(i) નંબર સિસ્ટમ રૂપાંતર:
દશાંશથી ઓક્ટલ:
8642 ÷ 8 = 1080 બાકી 2
1080 ÷ 8 = 135 બાકી 0
135 ÷ 8 = 16 બાકી 7
16 ÷ 8 = 2 બાકી 0
2 ÷ 8 = 0 બાકી 2
નીચેથી વાંચીને: (8642)₁₀ = (20702)₈
દશાંશથી હેક્સાડેસિમલ:
8642 ÷ 16 = 540 બાકી 2
540 ÷ 16 = 33 બાકી 12(C)
33 ÷ 16 = 2 બાકી 1
2 ÷ 16 = 0 બાકી 2
નીચેથી વાંચીને: (8642)₁₀ = (21C2)₁₆
દશાંશથી બાઇનરી:
8642 = 10000111000010₂
(ii) NOR અને Ex-OR ગેટ્સ:
NOR Gate Ex-OR Gate
_______ _______
A --->--| | A --->--| |
| ≥1 |-->Y | = |-->Y
B --->--|_______| B --->--|_______|
bubble output
A | B | Y (NOR) |
---|---|---|
0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 |
A | B | Y (Ex-OR) |
---|---|---|
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 |
- NOR ગેટ: ફક્ત ત્યારે જ આઉટપુટ HIGH હોય છે જ્યારે બધા ઇનપુટ LOW હોય
- Ex-OR ગેટ: જ્યારે ઇનપુટ DIFFERENT હોય ત્યારે આઉટપુટ HIGH હોય છે
મનેમોનિક: “NOR બધા શૂન્ય માટે હા કહે છે, Ex-OR અલગ સિગ્નલ માટે હા કહે છે”
પ્રશ્ન 2(અ) [3 માર્ક્સ]#
સાબિત કરો xy+xz+yz’ = xz+yz’
જવાબ:
ડાબી બાજુ: xy + xz + yz'
= xy + xz + yz'
= x(y + z) + yz' [વિતરણ ગુણધર્મ]
= xy + xz + yz' [વિસ્તાર]
= xy + yz' + xz [પુનર્ગઠન]
= y(x + z') + xz [વિતરણ ગુણધર્મ]
= xy + yz' + xz [વિસ્તાર]
= (x + y)z' + xz [પુનર્ગઠન]
= xz' + yz' + xz [વિસ્તાર]
= x(z' + z) + yz' [વિતરણ ગુણધર્મ]
= x(1) + yz' [પૂરક ગુણધર્મ]
= x + yz' [ઓળખ ગુણધર્મ]
= xz + x(1-z) + yz' [x = xz + xz']
= xz + xz' + yz' [વિસ્તાર]
= xz + z'(x + y) [વિતરણ ગુણધર્મ]
= xz + z'x + z'y [વિસ્તાર]
= xz + xz' + yz' [પુનર્ગઠન]
= x(z + z') + yz' [વિતરણ ગુણધર્મ]
= x(1) + yz' [પૂરક ગુણધર્મ]
= x + yz' [ઓળખ ગુણધર્મ]
= xz + yz' [જમણી બાજુ સમાન]
- વિતરણ ગુણધર્મ: x(y+z) = xy+xz
- પૂરક ગુણધર્મ: z+z’ = 1
- ઓળખ ગુણધર્મ: x×1 = x
મનેમોનિક: “ફેક્ટર કરો, એક્સપાન્ડ કરો, ફરીથી ગોઠવો, ફરીથી ફેક્ટર કરો”
પ્રશ્ન 2(બ) [4 માર્ક્સ]#
k-મેપની મદદથી f(W,X,Y,Z) = ∑m(0,1,2,3,5,7,8,9,11,14) એક્સ્પ્રેશન ઘટાડો.
જવાબ:
f(W,X,Y,Z) = ∑m(0,1,2,3,5,7,8,9,11,14) માટે K-Map:
YZ
WX 00 01 11 10
00 1 1 0 1
01 1 1 1 0
11 0 0 1 1
10 1 1 0 0
ગ્રુપિંગ:
- ગ્રુપ 1: m(0,1,2,3) = W’X’ (2×2 ગ્રુપ)
- ગ્રુપ 2: m(0,1,8,9) = Y’ (2×2 ગ્રુપ)
- ગ્રુપ 3: m(2,3,11) = X’Z (2×2 ગ્રુપ, વ્રેપિંગ સાથે)
- ગ્રુપ 4: m(7,14) = XZ (જોડી)
સરળીકૃત સમીકરણ: f(W,X,Y,Z) = W’X’ + Y’ + X’Z + XZ
- K-Map ટેકનિક: બાજુના 1ને 2ની ઘાતમાં ગ્રુપ કરો
- દરેક ગ્રુપ: સરળીકૃત સમીકરણમાં એક પદનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે
- મોટા ગ્રુપ: વધુ સરળ સમીકરણનો અર્થ
મનેમોનિક: “2ની ઘાતો સમીકરણને નવું બનાવે છે”
પ્રશ્ન 2(ક) [7 માર્ક્સ]#
NOR ગેટને યુજનવસસલ ગેટ તરીકે સમજાવો
જવાબ:
NOR યુનિવર્સલ ગેટ તરીકે:
NOR ગેટ બધા મૂળભૂત લોજિક ફંકશન્સને અમલમાં મૂકી શકે છે, જે તેને યુનિવર્સલ ગેટ બનાવે છે.
NOR વડે મૂળભૂત ગેટ્સનું અમલીકરણ:
ગેટ | NOR સાથે અમલીકરણ |
---|---|
NOT | A NOR A |
OR | (A NOR B) NOR (A NOR B) |
AND | (A NOR A) NOR (B NOR B) |
સર્કિટ ડાયાગ્રામ્સ:
NOT Gate using NOR:
A--->|NOR|-->Y
OR Gate using NOR:
A--->| | | |
| NOR |------| |
B--->| | | NOR |-->Y
| |
| |
AND Gate using NOR:
A--->|NOR|------| |
| |
| NOR |-->Y
| |
B--->|NOR|------| |
- યુનિવર્સલ ગેટ: કોઈપણ બુલિયન ફંક્શન અમલમાં મૂકી શકે છે
- NOR ઓપરેશન: NOT OR, આઉટપુટ હાઈ ફક્ત ત્યારે જ જ્યારે બધા ઇનપુટ લો હોય
- અમલીકરણ ખર્ચ: જટિલ ફંક્શન્સ માટે બહુવિધ NOR ગેટ્સની જરૂર પડે છે
મનેમોનિક: “NOR એટલે Not-OR, પણ Not-AND-OR બધું કરી શકે છે”
પ્રશ્ન 2(અ-OR) [3 માર્ક્સ]#
બુજલયન એક્સ્પ્રેશન P = (x’+y’+z)(x+y+z’)+(xyz) માટે લોજિક સજકસટ દોરો
જવાબ:
P = (x’+y’+z)(x+y+z’)+(xyz) માટે લોજિક સર્કિટ:
|------|
x'--->| |
y'--->| OR |-----|
z---->| | | |------|
|------| |---->| |
| AND |------|
|------| |---->| | |
x---->| | | |------| | |------|
y---->| OR |-----| |---->| |
z'--->| | | | OR |---> P
|------| | | |
| |------|
|------| |
x---->| | |
y---->| AND |-------------------------|
z---->| |
|------|
- પગલું 1: દરેક પ્રોડક્ટ ટર્મનું અમલીકરણ કરો
- પગલું 2: પછી OR ગેટ સાથે જોડો
- પગલું 3: ઓપરેટર પ્રાથમિકતા અનુસરો
મનેમોનિક: “પહેલા પ્રોડક્ટ્સ, પછી તેમનો સરવાળો કરો”
પ્રશ્ન 2(બ-OR) [4 માર્ક્સ]#
K-મેપ પદ્ધજતનો ઉપયોગ કરીને f(W,X,Y,Z) = ∑m(1,3,7,11,15) એક્સ્પ્રેશન ને રીડ્યુસ કરો િેમા ડોોંટ કેર ની શરત d(0,2,5) વાપરો.
જવાબ:
ડોન્ટ કેર કન્ડિશન્સ સાથે K-Map:
YZ
WX 00 01 11 10
00 d 1 0 d
01 0 0 1 d
11 0 0 1 1
10 0 0 1 0
ગ્રુપિંગ:
- ગ્રુપ 1: m(1,3,7,15) + d(0,2) = X’Z + YZ (જોડીઓ)
- ગ્રુપ 2: m(7,15) + d(5) = WYZ (ચતુષ્ક)
સરળીકૃત સમીકરણ: f(W,X,Y,Z) = X’Z + YZ
- ડોન્ટ કેર કન્ડિશન્સ: સરળતા માટે 0 અથવા 1 તરીકે ગણી શકાય છે
- ઇષ્ટતમ ગ્રુપિંગ: મોટા જૂથો બનાવવા માટે ડોન્ટ કેર્સનો ઉપયોગ કરો
- સરળીકરણનો ધ્યેય: પદોની સંખ્યા ઘટાડવી
મનેમોનિક: “ડોન્ટ કેર્સ મોટા ચોરસ બનાવવામાં મદદ કરે છે”
પ્રશ્ન 2(ક-OR) [7 માર્ક્સ]#
બુજલયન થીયરમ અને તેની તમામ પ્ર ોપ્રટીઝ લખો.
જવાબ:
મૂળભૂત બુલિયન થિયરમ અને તેના ગુણધર્મો:
નિયમ/ગુણધર્મ | સમીકરણ |
---|---|
ઓળખ નિયમ | A + 0 = A, A · 1 = A |
નલ નિયમ | A + 1 = 1, A · 0 = 0 |
ઇડેમપોટન્ટ નિયમ | A + A = A, A · A = A |
પૂરક નિયમ | A + A’ = 1, A · A’ = 0 |
ક્રમવિનિમય નિયમ | A + B = B + A, A · B = B · A |
સંગઠન નિયમ | A + (B + C) = (A + B) + C, A · (B · C) = (A · B) · C |
વિતરણ નિયમ | A · (B + C) = A · B + A · C, A + (B · C) = (A + B) · (A + C) |
અવશોષણ નિયમ | A + (A · B) = A, A · (A + B) = A |
ડીમોર્ગનનો થિયરમ | (A + B)’ = A’ · B’, (A · B)’ = A’ + B' |
ડબલ કોમ્પ્લિમેન્ટ | (A’)’ = A |
કોન્સેન્સસ થિયરમ | (A · B) + (A’ · C) + (B · C) = (A · B) + (A’ · C) |
- મૂળભૂત ઓપરેશન્સ: AND (·), OR (+), NOT (')
- કી એપ્લિકેશન્સ: સર્કિટ સરળીકરણ અને ડિઝાઇન
- થિયરમનું મહત્વ: ગેટ કાઉન્ટ અને જટિલતા ઘટાડે છે
મનેમોનિક: “COIN-CADDAM” (કોમ્પ્લિમેન્ટરી, ડિસ્ટ્રિબ્યુટિવ, એસોસિએટિવ, વગેરે)
પ્રશ્ન 3(અ) [3 માર્ક્સ]#
ફુલ સબ્ટરેક્સ્પટરની લોજિક સજકસટ દોરો અને તેનુોં કાયસ સમજાવો.
જવાબ:
ફુલ સબ્ટ્રેક્ટર સર્કિટ:
|------|
A-------->| |
| XOR |---------|
B-------->| | | |------|
|------| |---->| |
| XOR |---> Difference
|------| |---->| |
C_in---->| | | |------|
| |---------|
A------->| NAND |
| |
|------| |------|
| |---> Borrow
|------| |---->| OR |
B-------->| | | | |
| NAND |---------| |------|
C_in---->| |
|------|
ટ્રુથ ટેબલ:
A | B | C_in | Difference | Borrow |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
- ડિફરન્સ: A ⊕ B ⊕ C_in (બધા ઇનપુટનો XOR)
- બોરો: C_in·(A ⊕ B) + B·A’ (જરૂર પડે ત્યારે જનરેટ થાય છે)
મનેમોનિક: “જ્યારે સબ્ટ્રાહેન્ડ મિનુએન્ડ કરતા વધારે હોય ત્યારે બોરોની જરૂર પડે છે”
પ્રશ્ન 3(બ) [4 માર્ક્સ]#
ગ્રે થી બાઈનરી કોડ કન્વટસરની સજકસટ દોરો.
જવાબ:
ગ્રે થી બાઇનરી કોડ કન્વર્ટર (4-બિટ):
G3 G2 G1 G0
| | | |
| | | |
v v v v
|------| |------| |------| |
| | | | | | |
G3---->| XNOR |--->| XNOR |--->| XNOR |--->|--> B0
| | | | | | |
|------| |------| |------| |
^ ^ ^ |
| | | |
B3 | B2 | B1 | G0=B0
રૂપાંતરણ ટેબલ:
ગ્રે | બાઇનરી |
---|---|
G3G2G1G0 | B3B2B1B0 |
0000 | 0000 |
0001 | 0001 |
0011 | 0010 |
0010 | 0011 |
0110 | 0100 |
… | … |
- રૂપાંતરણ સિદ્ધાંત: B₃ = G₃, B₂ = B₃ ⊕ G₂, B₁ = B₂ ⊕ G₁, B₀ = B₁ ⊕ G₀
- મુખ્ય વિશેષતા: દરેક બાઇનરી બિટ તમામ અગાઉના ગ્રે બિટ્સ પર આધાર રાખે છે
- અનુપ્રયોગ: ડિજિટલ ટ્રાન્સમિશનમાં ભૂલ શોધન
મનેમોનિક: “MSB રહે છે, અન્ય અગાઉના બાઇનરીની સાથે XOR થાય છે”
પ્રશ્ન 3(ક) [7 માર્ક્સ]#
2:4 ડીકોડર અને 4:1 મજટટ્લેક્સ્પસર દોરો અને તેનુોં કાયસ સમજાવો.
જવાબ:
2:4 ડિકોડર:
|------|
| |-----> Y0 (A'B')
| |
A----->| 2:4 |-----> Y1 (A'B)
| |
B----->| DEC |-----> Y2 (AB')
| |
| |-----> Y3 (AB)
|------|
ટ્રુથ ટેબલ:
A | B | Y0 | Y1 | Y2 | Y3 |
---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
4:1 મલ્ટિપ્લેક્સર:
|------|
D0---->| |
| |
D1---->| 4:1 |
| |-----> Y
D2---->| MUX |
| |
D3---->| |
|------|
^ ^
| |
S0 S1
ટ્રુથ ટેબલ:
S1 | S0 | Y |
---|---|---|
0 | 0 | D0 |
0 | 1 | D1 |
1 | 0 | D2 |
1 | 1 | D3 |
- ડિકોડર: બાઇનરી કોડને વન-હોટ આઉટપુટમાં રૂપાંતરિત કરે છે
- મલ્ટિપ્લેક્સર: સિલેક્શન લાઇન્સના આધારે ઘણા ઇનપુટમાંથી એક પસંદ કરે છે
- અનુપ્રયોગો: મેમરી એડ્રેસિંગ, ડેટા રાઉટિંગ
મનેમોનિક: “ડિકોડર: એક-થી-ઘણા, મક્સ: ઘણા-થી-એક”
પ્રશ્ન 3(અ-OR) [3 માર્ક્સ]#
ફુલ એડરની લોજિક સજકસટ દોરો અને તેનુોં કાયસ સમજાવો.
જવાબ:
ફુલ એડર સર્કિટ:
|------|
A-------->| |
| XOR |---------|
B-------->| | | |------|
|------| |---->| |
| XOR |---> Sum
|------| |---->| |
C_in---->| | | |------|
| |---------|
| |
|------|
|------|
|------| | |
A-------->| |------->| |
| AND | | |
B-------->| | | OR |---> Carry
|------| | |
| |
|------| | |
C_in---->| |------->| |
| AND | |------|
XOR---->| |
|------|
ટ્રુથ ટેબલ:
A | B | C_in | Sum | Carry |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
- સમ: A ⊕ B ⊕ C_in (બધા ઇનપુટનો XOR)
- કેરી: (A · B) + (C_in · (A ⊕ B)) (જરૂર પડે ત્યારે જનરેટ થાય છે)
મનેમોનિક: “સમ વિષમ હોય છે, કેરીને ઓછામાં ઓછા બે 1ની જરૂર પડે છે”
પ્રશ્ન 3(બ-OR) [4 માર્ક્સ]#
બાઈનરી થી ગ્રે કોડ કન્વટસરની સજકસટ દોરો.
જવાબ:
બાઇનરી થી ગ્રે કોડ કન્વર્ટર (4-બિટ):
B3 B2 B1 B0
| | | |
| | | |
v v v v
|------| |------| |------| |
| | | | | | |
B3---->| |--->| |--->| |--->|--> G0
| XOR | | XOR | | XOR | |
|------| |------| |------| |
^ ^ ^ |
| | | |
B2 B1 B0 |
|
| |
v v
G3 G0
રૂપાંતરણ ટેબલ:
બાઇનરી | ગ્રે |
---|---|
B3B2B1B0 | G3G2G1G0 |
0000 | 0000 |
0001 | 0001 |
0010 | 0011 |
0011 | 0010 |
0100 | 0110 |
… | … |
- રૂપાંતરણ સિદ્ધાંત: G₃ = B₃, G₂ = B₃ ⊕ B₂, G₁ = B₂ ⊕ B₁, G₀ = B₁ ⊕ B₀
- મુખ્ય વિશેષતા: આસન્ન કોડ વચ્ચે ફક્ત એક બિટ બદલાય છે
- અનુપ્રયોગ: રોટરી એન્કોડર્સ, ભૂલ શોધન
મનેમોનિક: “MSB રહે છે, અન્ય બિટ્સ આસન્ન બાઇનરી બિટ્સ સાથે XOR કરે છે”
પ્રશ્ન 3(ક-OR) [7 માર્ક્સ]#
ફુલ ઍડરનો ઉપયોગ કરીને 4 બીટ પેરેલલ ઍડરનો લૉજિક ડાયાગ્રામ દોરો અને તેનુોં કાયસ સમજાવો
જવાબ:
ફુલ એડરનો ઉપયોગ કરીને 4-બિટ પેરેલલ એડર:
A3 B3 A2 B2 A1 B1 A0 B0
| | | | | | | |
v v v v v v v v
|---------| |---------| |---------| |---------|
| | | | | | | |
| FA | | FA | | FA | | FA |
| | | | | | | |
|---------| |---------| |---------| |---------|
| | | |
v v v v
S3 S2 S1 S0
^ ^ ^ ^
| | | |
C_out C3 C2 C1 C_in=0
ઓપરેશન:
- દરેક ફુલ એડર (FA) તત્સ્થાની બિટ્સ (Ai, Bi) તેમજ અગાઉના સ્ટેજમાંથી કેરી ઉમેરે છે
- સમ (Si) અને કેરી (Ci+1) આગળના સ્ટેજ માટે ઉત્પન્ન કરે છે
- પ્રથમ FA નું C_in 0 છે (અથવા 1 ઉમેરવા માટે 1 હોઈ શકે છે)
- છેલ્લા FA નું C_out ઓવરફ્લો સૂચવે છે
ઉદાહરણ સરવાળો: 1101 + 1011
A₃A₂A₁A₀ = 1101
B₃B₂B₁B₀ = 1011
C_in = 0
S₃S₂S₁S₀ = 1000
C_out = 1 (ઓવરફ્લો સૂચવે છે, વાસ્તવિક પરિણામ 11000 છે)
પેરેલલ એડર: એક સાથે ઘણી બિટ્સ ઉમેરે છે
કેરી પ્રોપેગેશન: સ્પીડ માટે મુખ્ય મર્યાદિત પરિબળ
એડર એપ્લિકેશન્સ: ALU, એડ્રેસ ગણતરી
મનેમોનિક: “કેરી જમણેથી ડાબે તરફ વહે છે”
પ્રશ્ન 4(અ) [3 માર્ક્સ]#
BCD કાઉન્ટર નો ડાયાગ્રામ દોરો.
જવાબ:
BCD કાઉન્ટર ડાયાગ્રામ:
|------| |------| |------| |------|
| | | | | | | |
CLK--->| JK-FF|--->| JK-FF|--->| JK-FF|--->| JK-FF|
| Q0 | | Q1 | | Q2 | | Q3 |
|------| |------| |------| |------|
| | | |
v v v v
Q0 Q1 Q2 Q3
| | | |
|-----------|-----------|-----------|
|
v
|------|
| NAND |----+
|------| |
|
v
RESET
કાઉન્ટર સિક્વન્સ:
કાઉન્ટ | Q3 | Q2 | Q1 | Q0 |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
4 | 0 | 1 | 0 | 0 |
5 | 0 | 1 | 0 | 1 |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 |
7 | 0 | 1 | 1 | 1 |
8 | 1 | 0 | 0 | 0 |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
- BCD કાઉન્ટર: 0 થી 9 સુધી ગણે છે, પછી રીસેટ થાય છે
- રીસેટ મેકેનિઝમ: 10 (1010) ની ગણતરીને શોધે છે અને 0 પર રીસેટ કરે છે
- અનુપ્રયોગો: ડિજિટલ ઘડિયાળ, ફ્રિક્વન્સી કાઉન્ટર્સ
મનેમોનિક: “માત્ર દશાંશ અંકો (0-9) ગણે છે”
પ્રશ્ન 4(બ) [4 માર્ક્સ]#
T જલલપ લલોપનો ડાયાગ્રામ દોરો અને ટુથ ટેબલ સાથે તેનુોં કાયસ સમજાવો
જવાબ:
T ફ્લિપ-ફ્લોપ ડાયાગ્રામ:
|------|
| |
T----->| |
| T |
CLK--->| FF |-----> Q
| |
| |-----> Q'
|------|
JK ફ્લિપ-ફ્લોપનો ઉપયોગ કરીને અમલીકરણ:
|------|
| |
T----->| J |
| |
| JK |-----> Q
CLK--->| |
| FF |-----> Q'
| |
T----->| K |
|------|
ટ્રુથ ટેબલ:
T | CLK | Q(next) |
---|---|---|
0 | ↑ | Q |
1 | ↑ | Q' |
- T=0: આઉટપુટમાં કોઈ ફેરફાર નહીં (હોલ્ડ)
- T=1: આઉટપુટ ટોગલ થાય છે (કોમ્પ્લિમેન્ટ)
- ટોગલ ઓપરેશન: T=1 હોય ત્યારે દરેક ક્લોક પલ્સ પર સ્થિતિ બદલે છે
મનેમોનિક: “T એટલે ટોગલ, 0 રાખે છે 1 પલટાવે છે”
પ્રશ્ન 4(ક) [7 માર્ક્સ]#
જશલટ રજી્ટર શુોં છે? જવજવધ પ્ર કારના જશલટ રજી્ટરની યાદી આપે છે. કોઈપણ એક પ્ર કારના જશલટ રજી્ટરની કામગીરી તેની લોજીક સકીટ બનાવીને સમજાવો.
જવાબ:
શિફ્ટ રજિસ્ટર વ્યાખ્યા: શિફ્ટ રજિસ્ટર એ એક સિક્વેન્શિયલ લોજિક સર્કિટ છે જે બાઇનરી ડેટા સ્ટોર કરે છે અને શિફ્ટ કરે છે. તેમાં એક શ્રેણીબદ્ધ ફ્લિપ-ફ્લોપ્સ હોય છે જ્યાં એક ફ્લિપ-ફ્લોપનો આઉટપુટ પછીના ફ્લિપ-ફ્લોપનો ઇનપુટ બને છે.
શિફ્ટ રજિસ્ટરના પ્રકારો:
પ્રકાર | વર્ણન |
---|---|
SISO | સીરિયલ ઇનપુટ સીરિયલ આઉટપુટ |
SIPO | સીરિયલ ઇનપુટ પેરેલલ આઉટપુટ |
PISO | પેરેલલ ઇનપુટ સીરિયલ આઉટપુટ |
PIPO | પેરેલલ ઇનપુટ પેરેલલ આઉટપુટ |
બિડાયરેક્શનલ | કોઈપણ દિશામાં શિફ્ટ કરી શકે છે |
રિંગ કાઉન્ટર | છેલ્લા સ્ટેજનો આઉટપુટ પ્રથમ સ્ટેજને ફીડ કરાય છે |
જોન્સન કાઉન્ટર | છેલ્લા સ્ટેજનું કોમ્પ્લિમેન્ટ પ્રથમ સ્ટેજને ફીડ કરાય છે |
સીરિયલ-ઇન સીરિયલ-આઉટ (SISO) શિફ્ટ રજિસ્ટર:
|------| |------| |------| |------|
| | | | | | | |
IN--->| D FF |--->| D FF |--->| D FF |--->| D FF |---> OUT
| | | | | | | |
|------| |------| |------| |------|
^ ^ ^ ^
| | | |
|----------|----------|----------|
CLK
ઓપરેશન:
- ડેટા સીરિયલમાં બિટ દર બિટ ઇનપુટ મારફતે દાખલ થાય છે
- દરેક ક્લોક પલ્સ સાથે, ડેટા એક સ્થાન જમણી તરફ શિફ્ટ થાય છે
- 4 ક્લોક પલ્સ પછી, પ્રથમ ઇનપુટ બિટ આઉટપુટ પર દેખાય છે
- ઉદાહરણ: “1101” ઇનપુટ માટે, સંપૂર્ણ ટ્રાન્સમિશન માટે 4 ક્લોક પલ્સની જરૂર પડે છે
- મુખ્ય ઉપયોગ: સીરિયલ અને પેરેલલ ફોર્મેટ વચ્ચે ડેટા રૂપાંતરણ
- અનુપ્રયોગો: કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ, ઉપકરણો વચ્ચે ડેટા ટ્રાન્સફર
- ફાયદાઓ: સરળ ડિઝાઇન, ન્યૂનતમ ઇન્ટરકનેક્શન્સ
મનેમોનિક: “શિફ્ટ રજિસ્ટર બકેટ બ્રિગેડની જેમ બિટ્સ પસાર કરે છે”
પ્રશ્ન 4(અ-OR) [3 માર્ક્સ]#
4:2 એોંકોડર દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
4:2 એન્કોડર ડાયાગ્રામ:
|------|
D0--->| |
| |---> A
D1--->| |
| 4:2 |
D2--->| |
| |---> B
D3--->| |
|------|
ટ્રુથ ટેબલ:
D3 | D2 | D1 | D0 | B | A |
---|---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
લોજિકલ એક્સપ્રેશન્સ:
A = D1 + D3
B = D2 + D3
એન્કોડર ફંક્શન: વન-હોટ ઇનપુટને બાઇનરી કોડમાં રૂપાંતરિત કરે છે
પ્રાયોરિટી એન્કોડર્સ: પ્રાયોરિટી દ્વારા ઘણા સક્રિય ઇનપુટ્સને હેન્ડલ કરે છે
અનુપ્રયોગો: કીબોર્ડ સ્કેનિંગ, ઇન્ટરપ્ટ હેન્ડલિંગ
મનેમોનિક: “એક સક્રિય લાઇન અંદર, બાઇનરી કોડ બહાર”
પ્રશ્ન 4(બ-OR) [4 માર્ક્સ]#
િોહ્નન્સન કાઉન્ટર દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
જોન્સન કાઉન્ટર (4-બિટ):
|------| |------| |------| |------|
| | | | | | | |
| D FF |----| D FF |----| D FF |----| D FF |
| | | | | | | |
|------| |------| |------| |------|
^ ^ ^ ^
| | | |
|----------|----------|----------|
CLK
|
Q3' |
| |
| v
----->|
કાઉન્ટર સિક્વન્સ:
કાઉન્ટ | Q3 | Q2 | Q1 | Q0 |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
2 | 1 | 1 | 0 | 0 |
3 | 1 | 1 | 1 | 0 |
4 | 1 | 1 | 1 | 1 |
5 | 0 | 1 | 1 | 1 |
6 | 0 | 0 | 1 | 1 |
7 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
- જોન્સન કાઉન્ટર: ટ્વિસ્ટેડ રિંગ કાઉન્ટર તરીકે પણ ઓળખાય છે
- સિક્વન્સ લંબાઈ: 2n સ્ટેટ્સ જ્યાં n ફ્લિપ-ફ્લોપ્સની સંખ્યા છે
- મુખ્ય વિશેષતા: આસન્ન સ્ટેટ્સ વચ્ચે ફક્ત એક બિટ બદલાય છે
મનેમોનિક: “1 થી ભરો પછી 0 થી સાફ કરો”
પ્રશ્ન 4(ક-OR) [7 માર્ક્સ]#
૪ બીટ જરપલ કાઉન્ટર દોરો અને સમજાવો.
જવાબ:
4-બિટ રિપલ કાઉન્ટર:
CLK
|
v
|------| |------| |------| |------|
| | | | | | | |
------>| T FF | | T FF | | T FF | | T FF |
| | | | | | | |
|------| |------| |------| |------|
| | | |
| | | |
Q0 --------->Q1 -------->Q2 -------->Q3
(LSB) (MSB)
ટ્રુથ ટેબલ (કાઉન્ટિંગ સિક્વન્સ):
કાઉન્ટ | Q3 | Q2 | Q1 | Q0 |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2 | 0 | 0 | 1 | 0 |
3 | 0 | 0 | 1 | 1 |
… | .. | .. | .. | .. |
14 | 1 | 1 | 1 | 0 |
15 | 1 | 1 | 1 | 1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
કાર્ય સિદ્ધાંત:
- બધા T ઇનપુટ્સ લોજિક 1 સાથે જોડાયેલા છે (ટોગલ મોડ)
- પ્રથમ ફ્લિપ-ફ્લોપ દરેક ક્લોક પલ્સ પર ટોગલ થાય છે
- દરેક પછીનું ફ્લિપ-ફ્લોપ ત્યારે ટોગલ થાય છે જ્યારે અગાઉનું 1 થી 0 માં બદલાય છે
- દરેક સ્ટેજ સાથે પ્રોપેગેશન ડિલે વધે છે
- અસિંક્રોનસ કાઉન્ટર: ક્લોક ફક્ત પ્રથમ ફ્લિપ-ફ્લોપને ડ્રાઇવ કરે છે
- રિપલ ઇફેક્ટ: ફેરફારો સ્ટેજમાંથી પસાર થાય છે
- ગેરલાભ: સંચિત પ્રોપેગેશન ડિલેને કારણે ધીમું
મનેમોનિક: “પડતા ડોમિનોની જેમ ફેરફાર ફેલાય છે”
પ્રશ્ન 5(અ) [3 માર્ક્સ]#
ટ ોંકમાોં DRAM સમજાવો.
જવાબ:
ડાયનેમિક રેન્ડમ એક્સેસ મેમરી (DRAM):
DRAM એક પ્રકારની સેમિકન્ડક્ટર મેમરી છે જે દરેક બિટને અલગ કેપેસિટરમાં સ્ટોર કરે છે.
મુખ્ય વિશેષતાઓ:
વિશેષતા | વર્ણન |
---|---|
સ્ટોરેજ એલિમેન્ટ | દરેક બિટ દીઠ સિંગલ કેપેસિટર + ટ્રાન્ઝિસ્ટર |
ડેન્સિટી | ખૂબ ઊંચી (ચિપ દીઠ વધુ બિટ્સ) |
સ્પીડ | મધ્યમ (SRAM કરતાં ધીમી) |
રિફ્રેશ | સમયાંતરે જરૂરી (સામાન્ય રીતે દર થોડી મિલિસેકન્ડ) |
પાવર વપરાશ | SRAM કરતાં ઓછો |
કિંમત | SRAM કરતાં ઓછી ખર્ચાળ |
- ડાયનેમિક પ્રકૃતિ: ચાર્જ સમય સાથે લીક થાય છે, રિફ્રેશની જરૂર પડે છે
- અનુપ્રયોગો: કમ્પ્યુટરમાં મુખ્ય મેમરી
- ફાયદો: ઉચ્ચ ડેન્સિટી, બિટ દીઠ ઓછી કિંમત
મનેમોનિક: “DRAM ને થાકેલા મન જેવી તાજગીની જરૂર પડે છે”
પ્રશ્ન 5(બ) [4 માર્ક્સ]#
નીચેની વ્ યાખ્યા આપો (1)ફેન ઇન (2) પ્ર પોગેશન ડીલે
જવાબ:
ફેન-ઇન:
ફેન-ઇન એ લોજિક ગેટ સ્વીકારી શકે તેવા ઇનપુટની મહત્તમ સંખ્યા છે.
ફેન-ઇનની વિશેષતાઓ:
- ઇનપુટ લોડ ક્ષમતા માપે છે
- સર્કિટ જટિલતા અને ડિઝાઇનને અસર કરે છે
- ઉચ્ચ ફેન-ઇન ગેટની સંખ્યા ઘટાડે છે પરંતુ જટિલતા વધારે છે
- વિવિધ લોજિક ફેમિલીઓની વિવિધ ફેન-ઇન મર્યાદાઓ છે
ઉદાહરણ: એક સ્ટાન્ડર્ડ TTL NAND ગેટમાં સામાન્ય રીતે 8 ઇનપુટનો ફેન-ઇન હોય છે.
પ્રોપેગેશન ડિલે:
પ્રોપેગેશન ડિલે એ લોજિક ગેટના ઇનપુટથી આઉટપુટ સુધી સિગ્નલ પહોંચવામાં લાગતો સમય છે.
પ્રોપેગેશન ડિલેની વિશેષતાઓ:
- નેનોસેકન્ડ (ns)માં માપવામાં આવે છે
- હાઇ-સ્પીડ સર્કિટ પરફોર્મન્સ માટે મહત્વપૂર્ણ
- તાપમાન, લોડિંગ અને સપ્લાય વોલ્ટેજ સાથે બદલાય છે
- રાઇઝિંગ અને ફોલિંગ ટ્રાન્ઝિશન માટે અલગ છે
ઉદાહરણ: એક સામાન્ય TTL ગેટમાં 10-20 ns પ્રોપેગેશન ડિલે હોય છે.
- સર્કિટ પર અસર: મહત્તમ ઓપરેટિંગ ફ્રિક્વન્સી મર્યાદિત કરે છે
- ગણતરી: ઇનપુટ અને આઉટપુટ સિગ્નલના 50% પોઇન્ટ વચ્ચેનો સમય
મનેમોનિક: “ફેન-ઇન ઇનપુટ ગણે છે, પ્રોપ-ડિલે સમય ગણે છે”
પ્રશ્ન 5(ક) [7 માર્ક્સ]#
જનદેશ મુિબ કરો (i) લોજિક ફેમીલી TTL અને CMOS ની સરખામણી કરો.(ii) SR નો સકીટ ડાયાગ્રામ દોરો.
જવાબ:
(i) TTL અને CMOS લોજિક ફેમિલીની સરખામણી:
પેરામીટર | TTL | CMOS |
---|---|---|
ટેકનોલોજી | બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટર્સ | MOSFETs |
સપ્લાય વોલ્ટેજ | 5V (ફિક્સ્ડ) | 3-15V (ફ્લેક્સિબલ) |
પાવર વપરાશ | ઉચ્ચ | ખૂબ નીચો (સ્ટેટિક) |
સ્પીડ | મધ્યમથી ઉચ્ચ | નીચેથી ખૂબ ઉચ્ચ |
નોઇઝ માર્જિન | મધ્યમ | ઉચ્ચ |
ફેન-આઉટ | 10-20 | >50 |
પ્રોપેગેશન ડિલે | 5-10 ns | 10-100 ns (સ્ટાન્ડર્ડ) |
ઇનપુટ ઇમ્પિડન્સ | 4-40 kΩ | ખૂબ ઉચ્ચ (10¹² Ω) |
આઉટપુટ ઇમ્પિડન્સ | 100-300 Ω | ચલ |
સ્ટેટિક પ્રત્યે સંવેદનશીલતા | નીચી | ઉચ્ચ |
(ii) SR ફ્લિપ-ફ્લોપ સર્કિટ ડાયાગ્રામ:
|------|
| |
Set -------->| |-----> Q
| NOR |
| |
|------|
^
|
| |------|
| | |
|----| |-----> Q'
| NOR |
| |
Reset ------------->| |
|------|
ટ્રુથ ટેબલ:
S | R | Q | Q' | રિમાર્ક્સ |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | Q | Q' | મેમરી (કોઈ ફેરફાર નહીં) |
0 | 1 | 0 | 1 | રીસેટ |
1 | 0 | 1 | 0 | સેટ |
1 | 1 | 0 | 0 | અમાન્ય (ટાળવું) |
- SR ફ્લિપ-ફ્લોપ: ડિજિટલ સર્કિટમાં મૂળભૂત મેમરી એલિમેન્ટ
- ઓપરેશન: સેટ (S=1, R=0) Q=1 બનાવે છે; રીસેટ (S=0, R=1) Q=0 બનાવે છે
- મેમરી સ્ટેટ: જ્યારે S=0, R=0, આઉટપુટ અપરિવર્તિત રહે છે
મનેમોનિક: “SR: સેટ-રીસેટ, બંને નીચા હોય ત્યારે મેમરી”
પ્રશ્ન 5(અ-OR) [3 માર્ક્સ]#
જડજિટલ જચ્સના E વે્ટ પર ટ ોંકી નોોંધ લખો.
જવાબ:
ડિજિટલ ચિપ્સનો E-વેસ્ટ:
ડિજિટલ ચિપ્સનો E-વેસ્ટ એ ત્યજી દેવાયેલા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં સેમિકન્ડક્ટર કોમ્પોનન્ટ્સ હોય છે જે ખાસ હેન્ડલિંગ અને નિકાલની જરૂર હોય છે.
મુખ્ય ચિંતાઓ:
પાસું | વિગતો |
---|---|
જોખમી સામગ્રી | લેડ, મર્ક્યુરી, કેડમિયમ, બ્રોમિનેટેડ ફ્લેમ રિટાર્ડન્ટ |
પર્યાવરણીય અસર | યોગ્ય રીતે ફેંકવામાં ન આવે તો માટી અને પાણીનું પ્રદૂષણ |
સંસાધન પુનઃપ્રાપ્તિ | કિંમતી ધાતુઓ ધરાવે છે (સોનું, ચાંદી, તાંબું) |
જથ્થો | ટેકનોલોજિકલ પ્રગતિ સાથે ઝડપથી વધી રહ્યો છે |
નિયમો | ઘણા દેશોમાં WEEE, RoHS દિશાનિર્દેશો દ્વારા સંચાલિત |
મેનેજમેન્ટ અભિગમો:
અધિકૃત ઇ-કચરા હેન્ડલર્સ દ્વારા રિસાયકલિંગ
કિંમતી ધાતુઓની પુનઃપ્રાપ્તિ
જોખમી ઘટકોનો સુરક્ષિત નિકાલ
વિસ્તારિત ઉત્પાદક જવાબદારી કાર્યક્રમો
પડકારો: અનૌપચારિક રિસાયકલિંગ આરોગ્ય જોખમો પેદા કરી રહ્યું છે
ઉકેલો: ડિસએસેમ્બલી માટે ડિઝાઇન, ગ્રીન મેન્યુફેક્ચરિંગ
મનેમોનિક: “ડિજિટલ કચરાને ડિજિટલ-યુગના ઉકેલોની જરૂર છે”
પ્રશ્ન 5(બ-OR) [4 માર્ક્સ]#
નીચેની વ્ યાખ્યા આપો (1) ફેન આઉટ (2)નોઈઝ માઝીન
જવાબ:
ફેન-આઉટ:
ફેન-આઉટ એ એક લોજિક ગેટ આઉટપુટ દ્વારા ડ્રાઇવ કરી શકાતા ગેટ ઇનપુટની મહત્તમ સંખ્યા છે જે યોગ્ય લોજિક લેવલ જાળવી રાખે છે.
ફેન-આઉટની વિશેષતાઓ:
- આઉટપુટ ડ્રાઇવ ક્ષમતા માપે છે
- ડિઝાઇન ફ્લેક્સિબિલિટી અને કિંમતને અસર કરે છે
- ઉચ્ચ ફેન-આઉટ સરળ વાયરિંગ માટે પરવાનગી આપે છે
- કરંટ સોર્સિંગ/સિંકિંગ ક્ષમતા દ્વારા મર્યાદિત
ઉદાહરણ: એક સ્ટાન્ડર્ડ TTL ગેટમાં 10નો ફેન-આઉટ હોય છે, એટલે કે તે 10 સમાન ગેટ્સને ડ્રાઇવ કરી શકે છે.
નોઇઝ માર્જિન:
નોઇઝ માર્જિન એ નોઇઝ વોલ્ટેજની માત્રા છે જે ઇનપુટ સિગ્નલમાં ઉમેરી શકાય છે જેથી સર્કિટ આઉટપુટમાં અનિચ્છનીય ફેરફાર થવા ન પામે.
નોઇઝ માર્જિનની વિશેષતાઓ:
- વોલ્ટ્સમાં વ્યક્ત
- ઇલેક્ટ્રિકલ નોઇઝ સામે સર્કિટ ઇમ્યુનિટી માપે છે
- ઉચ્ચ નોઇઝ માર્જિનનો અર્થ વધુ વિશ્વસનીય ઓપરેશન
- હાઇ અને લો લોજિક લેવલ માટે અલગ
ઉદાહરણ: TTLમાં લોજિક લો માટે આશરે 0.4V અને લોજિક હાઇ માટે 0.7V નોઇઝ માર્જિન હોય છે.
- ગણતરી: ગેરંટેડ આઉટપુટ અને જરૂરી ઇનપુટ લેવલ વચ્ચેનો તફાવત
- મહત્વ: ઇલેક્ટ્રિકલી નોઇઝી વાતાવરણમાં મહત્વપૂર્ણ
મનેમોનિક: “ફેન-આઉટ આઉટપુટ ગણે છે, નોઇઝ માર્જિન દખલગીરી સામે લડે છે”
પ્રશ્ન 5(ક-OR) [7 માર્ક્સ]#
જનદેશ મુિબ કરો (i) ROM મેમરી ઉપર ટુોંક નોધ લખો ii) મા્ટર ્ લેવ JK જલલપ લલોપ સમજાવો.
જવાબ:
(i) ROM પર ટૂંક નોંધ:
ROM (રીડ-ઓન્લી મેમરી) એક નોન-વોલેટાઇલ મેમરી છે જેનો ઉપયોગ કાયમી અથવા અર્ધ-કાયમી ડેટા સ્ટોર કરવા માટે થાય છે.
ROM ના પ્રકારો:
પ્રકાર | વિશેષતાઓ | પ્રોગ્રામિંગ |
---|---|---|
માસ્ક ROM | ફેક્ટરી પ્રોગ્રામ્ડ | ઉત્પાદન દરમિયાન |
PROM | એક-વાર પ્રોગ્રામેબલ | યુઝર દ્વારા ઇલેક્ટ્રિકલ ફ્યુઝિંગ |
EPROM | UV લાઇટ સાથે ભૂંસી શકાય | ઇલેક્ટ્રિકલ પ્રોગ્રામિંગ |
EEPROM | ઇલેક્ટ્રિકલી ભૂંસી શકાય | ઇલેક્ટ્રિકલ પ્રોગ્રામિંગ/ભૂંસવું |
ફ્લેશ ROM | ઝડપી ઇલેક્ટ્રિકલ ભૂંસવું | બ્લોક-વાઇઝ ભૂંસવું/લખવું |
અનુપ્રયોગો:
ફર્મવેર અને BIOS સ્ટોરેજ
ફિક્સ્ડ ફંક્શન્સ માટે લુક-અપ ટેબલ્સ
પ્રોસેસરમાં માઇક્રોકોડ
કમ્પ્યુટરમાં બૂટ કોડ
ડેટા રિટેન્શન: પાવર વગર ડેટા જાળવી રાખે છે
એક્સેસ ટાઇમ: સામાન્ય રીતે 45-150 ns
ડેન્સિટી: ઉચ્ચ સ્ટોરેજ ક્ષમતા
(ii) JK માસ્ટર-સ્લેવ ફ્લિપ-ફ્લોપ:
|-----------| |-----------|
| | | |
J ------>| | | |-----> Q
| Master |------->| Slave |
K ------>| | | |-----> Q'
| | | |
|-----------| |-----------|
^ ^
| |
CLK --| INV|-- CLK
ટ્રુથ ટેબલ:
J | K | Q(next) | ફંક્શન |
---|---|---|---|
0 | 0 | Q | કોઈ ફેરફાર નહીં |
0 | 1 | 0 | રીસેટ |
1 | 0 | 1 | સેટ |
1 | 1 | Q' | ટોગલ |
ઓપરેશન:
- માસ્ટર સ્ટેજ: જ્યારે CLK=1, માસ્ટર લેચ J અને K ઇનપુટ્સને સેમ્પલ કરે છે
- સ્લેવ સ્ટેજ: જ્યારે CLK=0, સ્લેવ લેચ માસ્ટર આઉટપુટને સેમ્પલ કરે છે
- ટુ-ફેઝ ઓપરેશન: રેસ કન્ડિશન અટકાવે છે (ફેરફારો ફક્ત ક્લોક એજ પર થાય છે)
- ફાયદો: SR ફ્લિપ-ફ્લોપ કરતાં વધુ બહુમુખી (કોઈ અમાન્ય સ્થિતિ નથી)
- ટોગલ મોડ: જ્યારે J=K=1, આઉટપુટ દરેક ક્લોક સાયકલમાં ટોગલ થાય છે
- અનુપ્રયોગો: કાઉન્ટર્સ, શિફ્ટ રજિસ્ટર્સ, સિક્વેન્શિયલ સર્કિટ્સ
મનેમોનિક: “J-K: સેટ-રીસેટ-ટોગલ, માસ્ટર આગળ ચાલે સ્લેવ અનુસરે છે”