রিং কাউন্টার এবং জনসন কাউন্টার
রিং কাউন্টার এবং জনসন কাউন্টার হলো বিশেষ ধরণের সিকোয়েন্সিয়াল কাউন্টার যা একটি নির্দিষ্ট ক্রমে ফ্লিপ-ফ্লপের আউটপুট পরিচালনা করে। এই কাউন্টারগুলো সাধারণত শিফট রেজিস্টারের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় এবং বিশেষ সিকোয়েন্সে ডেটা সরানোর মাধ্যমে নির্দিষ্ট ক্রমে কাজ সম্পন্ন করে। আসুন এই দুই ধরনের কাউন্টার সম্পর্কে বিস্তারিত জানি।
রিং কাউন্টার (Ring Counter)
রিং কাউন্টার হলো একটি শিফট রেজিস্টার-ভিত্তিক সিকোয়েন্সিয়াল সার্কিট, যা নির্দিষ্ট একটি সিকোয়েন্সে ফ্লিপ-ফ্লপের মধ্যে ডেটা সরায়। সাধারণত, একটি ফ্লিপ-ফ্লপে ১ সেট করা হয় এবং এটি নির্দিষ্ট সংখ্যক বিটের মধ্যে চক্রাকারে (cyclically) ঘুরতে থাকে।
রিং কাউন্টারের বৈশিষ্ট্য
- সংখ্যা গননা: যদি N সংখ্যক ফ্লিপ-ফ্লপ ব্যবহার করা হয়, তাহলে এটি N-স্টেটের একটি সিকোয়েন্স তৈরি করবে।
- নির্দিষ্ট ক্রমে পরিবর্তন: রিং কাউন্টারে শুধুমাত্র একটি
১বা০ঘুরে বেড়ায়, অর্থাৎ এটি একচেটিয়া অবস্থান পরিবর্তন করে। - মোড-N কাউন্টার: N সংখ্যক ফ্লিপ-ফ্লপ ব্যবহৃত হলে এটি একটি Mod-N কাউন্টার তৈরি করে।
উদাহরণ
ধরা যাক, একটি ৪-বিট রিং কাউন্টার আছে। শুরুতে শুধুমাত্র প্রথম ফ্লিপ-ফ্লপে ১ রয়েছে, এবং বাকি তিনটি ফ্লিপ-ফ্লপে ০ রয়েছে। প্রতিটি ক্লক পালসের সাথে, ১ পরবর্তী ফ্লিপ-ফ্লপে সরে যায়।
স্টেট ডায়াগ্রাম (4-বিট রিং কাউন্টার):
| স্টেট ১ | স্টেট ২ | স্টেট ৩ | স্টেট ৪ |
|---|---|---|---|
| 1000 | 0100 | 0010 | 0001 |
প্রতিটি ক্লক পালসের সাথে ১ এক ফ্লিপ-ফ্লপ থেকে পরবর্তী ফ্লিপ-ফ্লপে স্থানান্তরিত হয় এবং পুনরায় চক্রাকারে ফিরে আসে।
জনসন কাউন্টার (Johnson Counter)
জনসন কাউন্টার, যাকে টুইস্টেড রিং কাউন্টারও বলা হয়, একটি বিশেষ ধরণের শিফট রেজিস্টার-ভিত্তিক কাউন্টার। এতে প্রতিটি ফ্লিপ-ফ্লপের আউটপুট তার পরবর্তী ফ্লিপ-ফ্লপে সরাসরি যায় এবং শেষ ফ্লিপ-ফ্লপের কমপ্লিমেন্টেড আউটপুট প্রথম ফ্লিপ-ফ্লপে ফিরে আসে।
জনসন কাউন্টারের বৈশিষ্ট্য
- ডাবল সিকোয়েন্স তৈরি: জনসন কাউন্টারে N সংখ্যক ফ্লিপ-ফ্লপ থাকলে এটি ২*N সিকোয়েন্স তৈরি করে, অর্থাৎ এটি Mod-2N কাউন্টার হিসেবে কাজ করে।
- কম গেট প্রয়োজন: এটি কম সংখ্যক গেটের মাধ্যমে বৃহৎ সিকোয়েন্স তৈরি করতে সক্ষম।
- সিমেট্রিক সিকোয়েন্স: এতে
০এবং১এর একটি সিমেট্রিক সিকোয়েন্স তৈরি হয়।
উদাহরণ
ধরা যাক, একটি ৪-বিট জনসন কাউন্টার। এখানে প্রথম অবস্থায় ফ্লিপ-ফ্লপগুলোতে ০০০০ থাকে এবং প্রতি ক্লক পালসের সাথে প্রতিটি অবস্থার পরিপূরক (complement) তৈরি হয়।
স্টেট ডায়াগ্রাম (4-বিট জনসন কাউন্টার):
| স্টেট ১ | স্টেট ২ | স্টেট ৩ | স্টেট ৪ | স্টেট ৫ | স্টেট ৬ | স্টেট ৭ | স্টেট ৮ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000 | 1000 | 1100 | 1110 | 1111 | 0111 | 0011 | 0001 |
এভাবে ৪-বিট জনসন কাউন্টার ৮টি ভিন্ন স্টেট তৈরি করতে পারে এবং পুনরায় প্রথম অবস্থায় ফিরে আসে।
রিং কাউন্টার ও জনসন কাউন্টারের তুলনা
| বৈশিষ্ট্য | রিং কাউন্টার | জনসন কাউন্টার |
|---|---|---|
| স্টেট সংখ্যা | N | 2*N |
| আউটপুট সিকোয়েন্স | একচেটিয়া ১ বা ০ ঘুরে বেড়ায় | ০ এবং ১ সিমেট্রিক সিকোয়েন্স তৈরি করে |
| প্রাথমিক অবস্থা | প্রথম ফ্লিপ-ফ্লপে ১ বসানো হয় | ০০০০ বা ১১১১ স্টেট শুরু হয় |
| মোড | Mod-N | Mod-2N |
| ব্যবহারের ক্ষেত্র | টাইমিং, সিকোয়েন্স ডিজাইন | টাইমিং, সিকোয়েন্স জেনারেশন, ২*N আউটপুট সিকোয়েন্স |
রিং এবং জনসন কাউন্টারের ব্যবহার
১. টাইমিং অ্যাপ্লিকেশন: নিয়ন্ত্রিত সময়ের ব্যবধান নিশ্চিত করতে এবং টাইমিং সিকোয়েন্স তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। ২. সিকোয়েন্স জেনারেশন: একটি নির্দিষ্ট ক্রমে আউটপুট প্রাপ্তির জন্য সিকোয়েন্স জেনারেটর হিসেবে ব্যবহার হয়। ৩. ডিজিটাল ডিসপ্লে কন্ট্রোল: সেভেন সেগমেন্ট ডিসপ্লে বা LED সিকোয়েন্সে আউটপুট প্রদর্শনের জন্য ব্যবহার করা হয়। ৪. টেস্টিং এবং প্রোবিং: বিভিন্ন ডিজিটাল ডিভাইস টেস্ট করার সময় একাধিক ক্রমে সিগন্যাল তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়।
সারসংক্ষেপ
রিং কাউন্টার ও জনসন কাউন্টার ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্সের গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা বিভিন্ন ক্রমিক কাজ সম্পন্ন করতে ব্যবহৃত হয়। রিং কাউন্টার সাধারণত Mod-N সিকোয়েন্স তৈরি করে, আর জনসন কাউন্টার ডাবল সংখ্যক Mod-2N সিকোয়েন্স তৈরি করতে সক্ষম। এই দুই ধরনের কাউন্টার টাইমিং এবং নিয়ন্ত্রিত আউটপুট সিকোয়েন্স তৈরিতে অত্যন্ত কার্যকরী।
