Введення у цифрову електроніку. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Введення у цифрову електроніку. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Початківцю радіоаматору

Коментарі до статті

Будь-який символ інформації в цифрових пристроях кодують у двійковому коді, тому сигнали можуть приймати тільки два значення: високий або низький рівень напруги, наявність або відсутність імпульсу напруги і т. д. Обов'язковою умовою є можливість впевненого розпізнавання елементами цифрових схем двох значень сигналів відповідних символів 0 і 1, в умовах зміни температури навколишнього середовища, напруги джерела живлення, впливу інших факторів, що дестабілізують.

Ми вже говорили, що значення рівнів сигналів (Uc) елементами цифрових пристроїв сприймаються не безперервно, а в дискретні моменти часу, інтервал між якими називають робочим тактом Т. Як правило, за один робочий такт у цифрових пристроях здійснюється одне елементарне перетворення кодових, що надійшли на вхід слів. Дискретизація часу забезпечується спеціальними пристроями управління, що виробляють синхронізуючі імпульси (СІ). У дискретних пристроях використовують два способи подання інформації: потенційний та імпульсний. При потенційному способі значення логічного 0 і логічної 1 відповідають напруги низького і високого рівня. Якщо логічному 0 відповідає напруга низького рівня, а логічної 1 - високого, то таку логіку називають позитивною, і навпаки, якщо за логічний 0 приймають напругу високого рівня, а за логічну 1 - напругу низького рівня, то таку логіку називають негативною або інверсною.

Далі в основному використовуються терміни "напруга високого та низького рівня" (сигнали високого та низького рівня), що відповідають рівням логічного 1 та логічного 0.

Інформація в цифрових пристроях може бути подана в послідовному та паралельному кодах. З використанням послідовного коду кожен такт відповідає одному розряду двійкового коду. Номер (розряду визначається номером такту, що відраховується від такту, що збігається з початком подання коду. Графіки, показані на малюнок 1, ілюструють послідовний код байтового двійкового числа 10011011 при потенційному і імпульсному способах подання інформації. При першому способі рисунок 1 високий рівень протягом одного або декількох тактів У моменти переходу сигналу від одного рівня до іншого його значення є невизначеним. числа всі його розряди можуть бути зафіксовані на одному елементі і передані по одному каналу передачі інформації.

Введення у цифрову електроніку

Паралельний код дозволяє істотно скоротити час обробки передачі інформації. Для прикладу малюнок 3 ілюструє паралельний код семирозрядного числа 1101101. У цьому випадку як при імпульсному малюнку 2,а, так і при потенційному малюнку 2,б способах подання інформації всі розряди двійкового коду представлені в одному тимчасовому такті, можуть фіксуватися окремими елементами. роздільним каналам (розрядним шинам). Цифрові пристрої, що проводять обробку і перетворення інформації, що надходить на їх входи, називають цифровими автоматами. Завдання побудови цифрового автомата, що виконує певні дії над двійковими сигналами, полягає у виборі елементів та способу їхнього з'єднання, що забезпечують задане перетворення. Ці завдання вирішує математична логіка чи алгебра логіки (булева математика). Пристрої, що формують функції булевої математики, називають логічним або цифровим і класифікують за різними ознаками. Цифрові пристрої за характером інформації на входах та виходах поділяють на пристрої послідовної, паралельної та змішаної дії.

Для реалізації пристрою паралельної дії, що виконує аналогічну функцію, необхідні дві групи входів по вісім розрядів у кожній групі та вісім виходів (відповідно до розрядності вихідного слова). Відомі також пристрої змішаного типу, в яких, наприклад, вхідне слово подається в паралельній формі, а вихідне - у послідовній (це перетворення коду).

За схемним рішенням та характером зв'язку між вхідними та вихідними змінними з урахуванням їх зміни за тактами роботи розрізняють комбінаційні та послідовні цифрові пристрої. У комбінаційних пристроях сукупність сигналів на входах і виходах у кожен конкретний момент часу повністю визначені вхідними сигналами, що діють на його входах. Якщо вхідні та вихідні функції в n-такті позначити як Xⁿ та Yⁿ, то зв'язок між ними визначатиметься виразом

Yⁿ=L(Xⁿ),

де L - знак логічного перетворення, що виконується пристроєм. Цифрові пристрої, на відміну аналогових, дозволяють реалізувати перетворення практично будь-якого виду. У цифрових пристроях послідовного типу значення вихідних змінних Yⁿ у n-такті визначається не тільки значенням вхідних змінних Xⁿ, що діють в даний момент часу, але і залежать від внутрішнього стану пристрою Cⁿ. У свою чергу, внутрішні стан пристрою залежить від значень змінних, що діяли на вході в попередні такти. Функціонування послідовного пристрою можна записати як

Yn=ƒ(Xⁿ,Cⁿ); Cⁿ=F(X^н-1,C^н-1),

де X^н-1 та C^н-1 - відповідно набір вхідних змінних та внутрішніх станів пристрою у попередній такт.

Прикладом послідовного пристрою може бути лічильник імпульсів, стан виходів якого залежать від загальної кількості імпульсів, що надійшли на його вхід

Базові логічні елементи виконують такі логічні операції. "І" - логічне множення, "АБО" - логічне додавання, "НЕ" - заперечення (інверсія). Докладніше буде розглянуто в наступному розділі.

Автор: -=GiG=-, gig@sibmail; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Початківцю радіоаматору.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Розумний пластик 27.10.2022

Дослідники з Техаського університету в Остіні поставили за мету створити жорсткий і жорсткий в одних місцях і м'який і розтяжний в інших пластик. Вони змогли створити новий матеріал, який у 10 разів міцніший за натуральний каучук і може призвести до створення більш гнучкої електроніки та робототехніки.

"Можливість контролювати кристалізацію і, отже, фізичні властивості матеріалу за допомогою світла потенційно може бути використана для створення електроніки, що носиться, або виконавчих механізмів у м'якій робототехніці", - сказав Захарія Пейдж, доцент хімії та автор-кореспондент статті

Пейдж та його команда змогли контролювати та змінювати структуру матеріалу, схожого на пластик, використовуючи світло, щоб змінити ступінь пружності чи розтяжності матеріалу.

Хіміки почали з мономеру - невеликої молекули, яка зв'язується з іншими подібними до неї, утворюючи будівельні блоки для великих структур, які були схожі на полімер, що міститься в пластикі, що найчастіше використовується. Після тестування десятка каталізаторів вони знайшли один, який при додаванні до мономеру і опромінення видимим світлом приводив до утворення напівкристалічного полімеру, схожого на синтетичний каучук. На ділянках, що зачіпаються світлом, утворювався твердіший і жорсткіший матеріал, тоді як неосвітлені ділянки зберігали свої м'які, розтяжні властивості.

Оскільки речовина складається з одного матеріалу з різними властивостями, воно було міцнішим і могло розтягуватися на більшу відстань, ніж більшість змішаних матеріалів.

Реакція відбувається за кімнатної температури, мономер і каталізатор є комерційно доступними, а як джерело світла дослідники використовували недорогі сині світлодіоди. Реакція триває менше години.

Надалі дослідники будуть прагнути створити більше об'єктів з використанням цього матеріалу, щоб продовжити перевірку його придатності.

Інші цікаві новини:

▪ Шампост - компост після вирощування печериць

▪ Любителі горіхів живуть довше

▪ 32/64-розрядний процесор від Intel

▪ Покриття Liquipel Skins захистить телефон від пошкоджень

▪ Людина на землі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Нормативна документація з охорони праці. Добірка статей

▪ стаття Логістика. Шпаргалка

▪ стаття Стовбур якого дерева найбільший у колі? Детальна відповідь

▪ стаття Дереза варварська. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Дігтярний лак. Прості рецепти та поради

▪ стаття Підсилювач на 144 МГц (на лампі ГУ35б) Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт