1 . சேர்மான ஏரண சுற்றுக்கள் (Combinational Logic Circuits)
2 . வரிசை ஏரண சுற்றுக்கள் (Sequential Logic Circuits)
சேர்மான ஏரண சுற்றுக்களெனப்படுவது சாதாரண AND, OR, NOT etc போன்ற ஏரண சுற்றுக்களை தேவைக்கு ஏற்றபடி கூட்டாக சேர்த்து உருவாக்கப்படுவது ஆகும். வரிசை ஏரண சுற்றுக்களெனப்படுவது பல எழுவிழுவிகளை (Flip Flop) ஒன்றாக சேர்த்து உருவாக்கப்படுவது ஆகும். சேர்மான ஏரண சுற்றுக்களிற்கு ஒரு நல்ல உதாரணம் குறியீட்டாகி (Encoder). கீழே அதன் படம் காட்டப்பட்டு உள்ளது.
Picture Ref - http://scitec.uwichill.edu.bb/cmp/online/P10F/encoders.htm
இலத்திரனியலில் பல வகைப்பட்ட குறியீட்டாகிகள் உண்டு. மேலே காட்டப்பட்ட சுற்று 8-3 குறியீட்டாகி எனப்படும். இச் சுற்றுக்கு 8 உள்ளீடுகளில் (Input) ஏதாவது ஒரு உள்ளீட்டிற்கு இரும நிலை (Binary Logic State) 1 இனை கொடுக்கும் போது, வெளியீடாக (Output) அதன் இரும இலக்கதை தரும். கீழே உள்ள அட்டவணையில் இது விளக்கப்பட்டு உள்ளது.
Picture Ref - http://scitec.uwichill.edu.bb/cmp/online/P10F/encoders.htm
மேலுள்ள சுற்று இங்கே காட்டப்பட்டதன் நோக்கம் சேர்மான ஏரண சுற்றுகள் எவ்வாறு வரிசை ஏரண சுற்றுகளிலிருந்து வேறுபடுகிறது என்பதை காட்டுவதற்கு ஆகும். மேலுள்ள சுற்று எவ்வாறு வரிசை ஏரண சுற்றுகளிலிருந்து வேறுபட்டு சேர்மான ஏரண சுற்றாக காட்டப்பட்டுள்ளது எனில் சுற்றிற்கு உள்ளீடு செய்தவுடன் அதே கணத்தில் வெளியீட்டில் தகவல் இரும நிலைக்கு குறியீட்டாக்கப்பட்டு கிடைத்துவிடும். அத்துடன் தகவலை உள்ளீட்டிலிருந்து மாற்றியவுடன் அதே கணத்தில் வெளியீட்டிலும் தகவல் மாற்றம் அடைந்துவிடும். இங்கே சேர்மான ஏரண சுற்று எவ்வாறு வரிசை ஏரண சுற்றிலிருந்து வேறுபடுகிறது எனில் சுற்றிற்கு உள்ளீடு செய்தவுடன் அதே கணத்தில் வெளியீட்டும் கிடைக்கும். அத்துடன் தகவலை உள்ளீட்டிலிருந்து மாற்றியவுடன் அதே கணத்தில் வெளியீட்டிலும் தகவல் மாற்றம் அடைந்துவிடும். வரிசை ஏரண சுற்று அப்படியல்ல. வரிசை ஏரண சுற்றில் நேரத்துடன் படிப்படியாகவே வெளியீடு பெறப்படும். அத்துடன் உள்ளீட்டில் தகவல் மாற்றப்பட்டாலும் வெளியீட்டில் தகவலை மாற்றமடையாமல் நினைவகப்படுத்தி (Momorized) வைத்திருக்க முடியும்.
வரிசை ஏரண சுற்றானது அதன் உள்ளீட்டில் கொடுக்கப்படும் தகவலுக்கு ஏற்ப படிப்படியாகவோ அல்லது அதே கணத்திலோ வெளியீட்டை கொடுக்கும். கீழே காட்டப்பட்டுள்ள படத்தின் மூலம் இதனை புரிந்து கொள்ளவும்.
Picture Ref - http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/applets/hades/webdemos/45-misc/30-uart/reg8_print.html
மேலே காட்டப்பட்டுள்ள சுற்று ஒரு வரிசை ஏரண சுற்றாகும். இது 8 பிட் பதிவகம் (8 bit Register) எனப்படும். இது செயலி (microprocessor) அடங்கலாக அனைத்து இலக்க இலத்திரனியல் சில்லுகளிலும் பிரதான சுற்றுக்களில் ஒன்றாக இருக்கும். இதன் பயன்பாடு என்னவெனில், இது 8 பிட் இரும கொள்ளளவை சேமித்து வைத்திருக்கும் (மின்சாரம் சுற்றிற்கு கொடுக்கப்பட்டுள்ளவரை).
மேலே காட்டப்பட்டுள்ள படத்தில் D0 - D7 வரை 8 பிட் உள்ளீடு எனப்படும். Q0 - Q7 வரை 8 பிட் வெளியீடு எனப்படும்.
CLK எனப்படுவது இந்த பதிவக சுற்றை உயிர்ப்பு (active) நிலைக்கு கொண்டுவரும் குறிப்பு (signal) ஆகும். இதன் இயக்கம் என்னவெனில், இதன் உள்ளீடுகளான D0 - D7 வரை கொடுக்கப்படும் தகவலை இதன் வெளியீடான Q0 - Q7 வரை சேமித்து வைத்திருக்கும் (அதாவது D0 -> Q0, D1 -> Q1, ....., D7 -> Q7). இதனை எவ்வாறு பயன்படுத்துவது என்றால், இந்த சுற்றுக்கு CLK உள்ளீட்டிற்கு இரும நிலை 1 கொடுக்கப்படும்போது மட்டும், இதன் ஊள்ளீடுகளான D0 - D7 வரை கொடுக்கப்படும் தகவலை வெளியீடான Q0 - Q7 வரை தரும். இப்போது CLK உள்ளீட்டை 0 இற்கு மாற்றினால், D0 - D7 வரை உள்ள ஊள்ளீடை எப்படி மாற்றினாலும் Q0 - Q7 வரை வெளீயீட்டில் எந்தவித மாறுதலும் ஏற்படாது. ஆனால் CLK உள்ளீடு 0 ஆக முன் எந்த நிலையில் வெளியீடுகள் இருந்தனவோ அதே போல் தொடர்ந்தும் இருக்கும். ஆகவே CLK ஆனது 1 ஆக உள்ளபோது மட்டும் உள்ளீடுகளிற்கேற்ப வெளியீடுகள் மாற்றம் அடையும். ஆகவே இது ஒரு 8 பிட் நினைவகமாக தொழிற்படும்.
மேலுள்ள இரு சுற்றுக்களிலும் பிரதானமாக ஒரு வேறுபாடு உள்ளது. அது என்னவெனில், குறியீடாக்கியில் எந்தவொரு கணத்திலும் அதன் உள்ளீட்டில் மாறுதல் ஏற்பட்டால் அதே கணத்தில் வெளியீட்டிலும், சுற்றின் செயற்பாடுகளிற்கேற்ப மாற்றம் ஏற்படும். ஆனால் பதிவக சுற்றில் நிலைமை அப்படியில்லை. CLK ஆனது 1 ஆக உள்ளபோது மட்டுமே வெளியீடு மாறும். அதாவது இந்த பதிவக சுற்றில் நேரத்துடன் தொடரான முறையிலேயே வெளியீடு அல்லது பயன் பெறப்படுகிறது. இதுவே சேர்மான ஏரண சுற்றிற்கும் வரிசை ஏரண சுற்றிற்கும் உள்ளா வேறுபாடு ஆகும்.
