Switching circuit theory
ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಆದರ್ಶ ಸ್ವಿಚ್ಗಳ ಜಾಲಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಗಣಿತದ ಅಧ್ಯಯನವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಜಾಲಗಳು ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಸಂಯೋಜಿತ ತರ್ಕವಾಗಿರಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸ್ಥಿತಿಯು ಅವುಗಳ ಇನ್ಪುಟ್ಗಳ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ; ಅಥವಾ ಅನುಕ್ರಮ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿರಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ; ಆ ಅರ್ಥದಲ್ಲಿ, ಅನುಕ್ರಮ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಹಿಂದಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳ "ಮೆಮೊರಿ" ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನುಕ್ರಮ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ವರ್ಗವೆಂದರೆ ಸ್ಥಿತಿ ಯಂತ್ರಗಳು. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ದೂರವಾಣಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಅಂತಹುದೇ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಬಹುತೇಕ ಎಲ್ಲಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಗಣಿತದ ಅಡಿಪಾಯ ಮತ್ತು ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿದೆ. 1886ರ ಪತ್ರವೊಂದರಲ್ಲಿ, ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಸ್ಯಾಂಡರ್ಸ್ ಪಿಯರ್ಸ್ ಅವರು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳಿಂದ ತಾರ್ಕಿಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ನಡೆಸಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ. 1880-1881 ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅವರು ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಪುನರುತ್ಪಾದಿಸಲು NOR ಗೇಟ್ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ (ಅಥವಾ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ NAND ಗೇಟ್ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ) ಬಳಸಬಹುದೆಂದು ತೋರಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಈ ಕೃತಿಯು 1933 ರವರೆಗೆ ಅಪ್ರಕಟಿತವಾಗಿತ್ತು. ಮೊದಲ ಪ್ರಕಟಿತ ಪುರಾವೆಯು 1913 ರಲ್ಲಿ ಹೆನ್ರಿ ಎಮ್. ಶೆಫರ್ ಅವರಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿತು, ಆದ್ದರಿಂದ NAND ತಾರ್ಕಿಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಶೆಫರ್ ಸ್ಟ್ರೋಕ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ; ತಾರ್ಕಿಕ NOR ಅನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಪಿಯರ್ಸ್ ಬಾಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಈ ದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ತರ್ಕ ದ್ವಾರಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. 1898ರಲ್ಲಿ, ಮಾರ್ಟಿನ್ ಬೋಡಾ ಅವರು ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಳಿಗೆ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ವಿವರಿಸಿದರು. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳು ತರ್ಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಿಗಾಗಿ ರಿಲೇಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದವು. 1907ರಲ್ಲಿ ಲೀ ಡಿ ಫಾರೆಸ್ಟ್ ಮಾಡಿದ ಫ್ಲೆಮಿಂಗ್ ಕವಾಟದ ಮಾರ್ಪಾಡನ್ನು ತರ್ಕ ದ್ವಾರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ಲುಡ್ವಿಗ್ ವಿಟ್ಜೆನ್ಸ್ಟೈನ್ 16-ಸಾಲುಗಳ ಸತ್ಯ ಕೋಷ್ಟಕದ ಒಂದು ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಟ್ರ್ಯಾಕ್ಟಟಸ್ ಲಾಜಿಕೋ-ಫಿಲಾಸಫಿಕಸ್ (1921) ನ ಪ್ರತಿಪಾದನೆ 5.101 ಎಂದು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. ಕಾಕತಾಳೀಯ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನ ಸಂಶೋಧಕ ವಾಲ್ಥರ್ ಬೋಥೆ, 1924 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಆಧುನಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ಗಾಗಿ 1954 ರ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯ ಭಾಗವನ್ನು ಪಡೆದರು. ಕೊನ್ರಾಡ್ ಜ್ಯೂಸ್ ತನ್ನ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ Z1 (1935 ರಿಂದ 1938 ರವರೆಗೆ) ಗಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್ಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಿ ನಿರ್ಮಿಸಿದನು. 1934 ರಿಂದ 1936 ರವರೆಗೆ, ಎನ್ಇಸಿ ಎಂಜಿನಿಯರ್ ಅಕಿರಾ ನಾಕಾಶಿಮಾ, ಕ್ಲೌಡ್ ಶಾನನ್ ಮತ್ತು ವಿಕ್ಟರ್ ಶೆಸ್ಟಾಕೋವ್ ಅವರು ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಎರಡು-ಮೌಲ್ಯದ ಬೂಲಿಯನ್ ಬೀಜಗಣಿತವು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸುವ ಪ್ರಬಂಧಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪ್ರಕಟಿಸಿದರು. ಆದರ್ಶ ಸ್ವಿಚ್ಗಳನ್ನು ಕೇವಲ ಎರಡು ವಿಶೇಷ ಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಂತೆ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತೆರೆದ ಅಥವಾ ಮುಚ್ಚಿದ. ಕೆಲವು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಳಲ್ಲಿ, ಸ್ವಿಚ್ನ ಸ್ಥಿತಿಯು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಔಟ್ಪುಟ್ನ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಬೀರುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು "ಡೋಂಟ್ ಕೇರ್" ಸ್ಥಿತಿ ಎಂದು ಹೆಸರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಕೀರ್ಣ ಜಾಲಗಳಲ್ಲಿ ಭೌತಿಕ ಸ್ವಿಚ್ಗಳ ಸೀಮಿತ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯವನ್ನು ಸಹ ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವುದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ; ಜಾಲದಲ್ಲಿನ ಎರಡು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಭಿನ್ನ ಮಾರ್ಗಗಳು ಔಟ್ಪುಟ್ನ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು, ಈ ವಿಳಂಬಗಳು "ತರ್ಕ ಅಪಾಯ" ಅಥವಾ "ಓಟದ ಸ್ಥಿತಿ" ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ಜಾಲದ ಮೂಲಕ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಸರಣ ಸಮಯಗಳಿಂದಾಗಿ ಔಟ್ಪುಟ್ ಸ್ಥಿತಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಮೆಸೇಜ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪ್ಯಾಕೆಟ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಫಾಸ್ಟ್ ಪ್ಯಾಕೆಟ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಬ್ಸಿಸ್ಟಮ್ 5ಇಎಸ್ಎಸ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ನಂಬರ್ ಒನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಬೂಲಿಯನ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸಿ-ಎಲಿಮೆಂಟ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕಾಂಪ್ಲೆಕ್ಸಿಟಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮಿನಿಮೈಸೇಶನ್ ಕಾರ್ನಾಗ್ ಮ್ಯಾಪ್ ಲಾಜಿಕ್ ಡಿಸೈನ್ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್ ಲಾಜಿಕ್ ಇನ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸೈನ್ಸ್ ನಾನ್ಬ್ಲಾಕ್ ಮಾಡುವ ಕನಿಷ್ಠ ಸ್ಪ್ಯಾನಿಂಗ್ ಸ್ವಿಚ್ ಪ್ರೊಗ್ರಾಮೆಬಲ್ ಲಾಜಿಕ್ ಕಂಟ್ರೋಲರ್-ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಾಫ್ಟ್ವೇರ್ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳಿಗಾಗಿ ರಿಲೇ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸುತ್ತದೆ ಕ್ವೈನ್-ಮೆಕ್ಲುಸ್ಕಿ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ ರಿಲೇ-ಆರಂಭಿಕ ರೀತಿಯ ಲಾಜಿಕ್ ಸಾಧನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಲೆಮ್ಮಾ ಯುನೇಟ್ ಫಂಕ್ಷನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಓದುವಿಕೆ (2 + XX + 556+2 ಪುಟಗಳು) (xviii + 686 ಪುಟಗಳು) (188 ಪುಟಗಳು) (4+60 ಪುಟಗಳು) (xviii + 212 ಪುಟಗಳು) ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಕಾಂಪ್ಲೆಕ್ಸಿಟಿ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ಗಳು ಡಿಜಿಟಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್