วงจรแนนและวงจรนอร์หลายระดับ
8. วงจรแนนและวงจรนอร์หลายระดับ และภัยในวงจร

แนะนำบทเรียน
การออกแบบวงจรจะทำให้ประหยัดขึ้น เมื่อใช้ Gate แบบเดียวกัน และเป็นเรื่องเฉพาะทางที่นักคณิตศาสตร์ได้คิดวงจรแนน และวงจรนอร์ มาเปลี่ยนวงจรให้เหลือเพียงวงจรเดียว แต่ผลของวงจรยังเหมือนเดิม แล้วการทำงานของวงจรก็มีภัยในวงจร ที่มีเทคนิคการป้องกันปัญหาได้

เอกสารประกอบ
slides : nandnor.pptx
วงจรแนนและวงจรนอร์หลายระดับ (multilevel NAND and NOR)
เป็นเทคนิคการแปลงเกตแบบ AND-OR (SOP) หรือ OR-AND (POS) หรือเกตผสม (General Gate) เพื่อให้เหลือเกตเพียงแบบเดียว โดย NAND และ NOR gate เป็น เกตสากลที่ได้รับความนิยมโดยทั่วไป ดังนั้น การออกแบบวงจร Logic จึงนิยมออกแบบให้วงจรประกอบด้วย NAND GATE หรือ NOR GATE เพียงอย่างเดียว เพื่อการประหยัดในการสร้างวงจร
เอกสารประกอบ
excel : hazard_kmap.xlsx


slides : hazard_logic.pptx
ภัยในวงจร (Hazards in Circuits )
+ วงจรดิจิตอล มี 2 แบบ คือ
1) วงจรคอมไบเนชั่น (Combinational Logic Circuit) ที่นำอุปกรณ์ลอจิกหลายตัวมาต่อเข้าด้วยกัน โดยเอาท์พุตจะไม่ต่อเข้ากลับไปยังอินพุต
2) วงจรซีเควนเซียล (Sequential Logic Circuit) เป็นวงจรที่มีเอาต์พุตต่อเข้ากลับไปยังอินพุตอีกรอบ จะทำให้มีสภาวะการทำงานที่สัมพันธ์ต่อเนื่องกัน
+ ภัยภายในวงจร (Hazards in Combinational Logic Circuit) คือ สถานะที่มีอินพุตเข้าหลายทาง และการเข้าไปนั้นอาจไม่เสถียร เกิด delay ในวงจร แล้วทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนค่าตามอินพุตไม่เป็นไปตามปกติ เกิดผิดพลาดชั่วคราว
ถ้า A B C เป็น 1 จะได้ F เป็น 1 ได้จาก B.C
ถ้า B เป็น 0 ก็ยังได้ F เป็น 1 ได้จาก A.B'
ถ้า B เป็น 1 ก็ยังได้ F เป็น 1 เพราะสลับได้ 1 จาก B.C
ขณะที่ B เปลี่ยนจาก 1 เป็น 0 ทำให้ B.C เป็นเท็จ แล้ว A.B' ยังเปลี่ยนไม่ทันจะทำให้ F เป็น 0 ชั่วคราว
หากจังหวะใดที่ B เปลี่ยนเป็น 0 แล้ว Output ของ B.C เป็น 0 เกิดก่อนที่ A.B' จะเปลี่ยนกลับเป็น 1 จะทำให้ Output F เป็น 0 ชั่วคราว
จากกรณีนี้ ปกติจะเป็น 1 ตลอดเวลา การเป็น 0 ชั่วคราวนั้น เกิดขณะเปลี่ยน Gate ตัวหลักคือ B ก่อนจะเข้าสภาวะปกตินั่นเอง
http://jjackson.eng.ua.edu/courses/ece380/lectures/
http://web.cecs.pdx.edu/~mperkows/CLASS_573/febr-2007/hazards.pdf
http://somnuek.rmutl.ac.th/DigitalCPE1/PDF3_51/Doc3.pdf
ช่องว่างระหว่างสองฝ่าย (itinlife 597)
slides : hazard_logic.pptx

facebook note

การสื่อสารทางคอมพิวเตอร์มีสองฝ่าย คือ ไม่มีสัญญาณ และมีสัญญาณ มักเทียบเคียงให้เป็นค่าเท็จ และจริง หรือ 0 และ 1 โดยสองค่านี้ต่างกันอย่างชัดเจน มีการเปลี่ยนระบบการสื่อสารในปัจจุบันจากระบบอนาล็อก (Analog System) เป็นระบบดิจิทัล (Digital System) ที่ใช้การรับส่งข้อมูลเชิงดิจิทัล คือ 0 และ 1 เมื่อส่งข้อมูลแล้วเกิดข้อสงสัยว่าผู้รับได้ข้อมูลที่ถูกต้องหรือไม่ ก็อาจใช้ Parity Bit ช่วยป้องกันความผิดพลาด หรือ การปรับเพิ่มวงจรตรรกะสำหรับวงจรที่อาจกำกวมเป็น Hazard Logic แต่โลกแห่งความเป็นจริง เรามักพบความขัดแย้งระหว่างสองฝ่าย และมักมีฐานคิดที่แตกต่างกัน เพราะการให้เหตุผลที่ต่างกันทำให้เกิดช่องว่างระหว่างประเด็นค่อนข้างมากจนยากจะฟันธงไปได้ว่าฝ่ายใดผิดหรือฝ่ายใดถูก หรืออาจผิดด้วยกันทั้งสองฝ่าย

มีประเด็นความขัดแย้งมากมายในสังคม ที่มีฐานคิดแตกต่างกัน หรือเป็นเพียงกระแสที่โหนกันไปในสังคม ก็ต้องเลือกโหนให้ถูกฝั่ง สามารถพบเห็นได้ในสื่อสังคม (Social Media) เมื่อมีเรื่องราวที่ผู้คนสนใจกันมาก กดไลท์ กดแชร์ หรือวิจารณ์อย่างสนุกสนาน สื่อก็จะนำไปรายงานลงหนังสือพิมพ์หรือทีวี ผู้มีส่วนเกี่ยวข้อง หรือนักวิชาการก็จะให้ความสำคัญ บางครั้งมีหลักความปลอดภัย ขัดแย้งกับความสะดวกของประชาชน เรื่องรถกระบะที่กลายเป็นกระแสต่อต้าน การยืนฝั่งใดฝั่งหนึ่งอาจถูกฝั่งอื่น หรือช่องว่างระหว่างสองฝั่งโจมตี เพราะเป็นการยากที่จะตัดสินได้ว่าฝั่งใดถูกกว่า เนื่องจากมีฐานคิดกันคนละแบบ

ในอดีตมีความขัดแย้งระหว่างหลักนิติศาสตร์ และหลักรัฐศาสตร์ที่แบ่งประเทศออกเป็นสองฝ่าย หลายครอบครัวต้องแตกแยก ทั้งสองหลักต่างมีเหตุผล แต่การประกาศว่าเลือกยืนฝั่งใดฝั่งหนึ่งกลับทำให้เกิดความขัดแย้งที่หาข้อยุติไม่ได้ บางครั้งสื่อสังคมจะนำเสนอความขัดแข้งระหว่างหลักเมตตากรุณา กับหลักนิติศาสตร์ อาทิ การที่พระสงฆ์เลี้ยงสุนัขไว้ช่วยบิณฑบาตเคยเป็นเรื่องที่ผู้คนชื่นชมสุนัข ต่อมามีกฎหมายคุ้มครองสัตว์ แล้วการกระทำนี้กลับกลายเป็นความผิด หรือ การที่มนุษย์ปกป้องตนเองจากสุนัข กลับมีความผิดฐานทำร้ายสุนัขจนต้องไปตัดสินกันในชั้นศาล เดี๋ยวนี้อย่าแน่ใจว่าการทำร้ายสุนัขที่วิ่งเข้าไปกัดเป็นความชอบธรรม เพราะอาจลงเอยด้วยคำว่าเกินกว่าเหตุ

เอกสารอ้างอิง [1] น.อ.ธวัชชัย เลื่อนฉวี และพ.ต.อนุรักษ์ เถื่อนศิริ, "ดิจิทอลเทคนิค เล่ม 1", มิตรนราการพิมพ์, 2543. ?
[2] น.อ.ธวัชชัย เลื่อนฉวี, "ดิจิทอลเทคนิค เล่ม 2", มิตรนราการพิมพ์, 2543. ?
[3] ศักดิ์ วาสิกะสิน และชนก หงส์น้อย, "ดิจิตอลคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์", บริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำกัด (มหาชน), 2540.
[4] ธนันต์ ศรีสกุล, "การวิเคราะห์วงจรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยโปรแกรม PSpice", กรุงเทพฯ: วิตตี้ กรุ๊ป, 2550.
[5] Steven D. Johnson, "Digital Hardware Design : Chapter 1", indiana.edu, 2004.
http://goo.gl/72BPC