Cyfrowy układ scalony. Schemat, opis

KSIĄŻKI I ARTYKUŁY
Darmowa biblioteka / Katalog / Radio - dla początkujących

Cyfrowy układ scalony. Radio - dla początkujących

Radio - dla początkujących

Co to jest nowoczesny cyfrowy układ scalony? Miniaturowa jednostka elektroniczna zawierająca w swojej obudowie tranzystory, diody, rezystory i inne aktywne i pasywne elementy połączone elektrycznie według określonego schematu, których łączna liczba może sięgać kilkudziesięciu, a nawet setek tysięcy! W zależności od tej liczby rozróżnia się mikroukłady o małym i średnim stopniu integracji, duże i bardzo duże mikroukłady. Cyfrowe mikroukłady o małym stopniu integracji mogą zawierać do 100, a bardzo duże - 100 tysięcy lub więcej elementów aktywnych i pasywnych.

Jeden mikroukład może pełnić funkcję całej jednostki przyrządu pomiarowego, mikrokalkulatora, automatycznego urządzenia sterującego procesem produkcyjnym, węzła komputera elektronicznego (komputera). Przykładowo, "mechanizm" elektronicznego zegarka na rękę wyświetlającego aktualny czas w godzinach, minutach i sekundach, dniach tygodnia i miesiącach, pracującego jednocześnie jako stoper, budzik, a czasem także jako mikrokalkulator, składa się tylko jeden specjalnie zaprojektowany duży mikroukład. Dzięki mikroukładom cyfrowym współczesne komputery, jak coraz częściej nazywa się komputery, są 300 tys. razy mniejsze w porównaniu do swoich „przodków”, ale pracują 10 tys. razy szybciej, ponadto są bardziej niezawodne i zużywają znacznie mniej energii.

Podstawą opisu i logiki działania cyfrowych układów scalonych jest binarny system liczbowy, zbudowany tylko na dwóch cyfrach – jedynki (1) i zera (0). Stąd uogólniona nazwa elementów logicznych, wyzwalaczy, liczników impulsów i wielu innych układów scalonych oraz wszelkiego rodzaju przyrządów i urządzeń tworzonych na ich podstawie - cyfrowe. Te dwie cyfry binarnego systemu liczbowego pozwalają na zapisanie i „zapamiętanie” niemal dowolnej liczby. Na przykład liczba 25 znanego nam systemu liczb dziesiętnych, zapisana binarnie, wygląda następująco: 11001. Tutaj każda pozycja liczby, którą można przedstawić jako impulsy elektryczne, odpowiada jednemu z dwóch stanów logicznych - logicznemu 1 lub logiczne 0. Szczególnie wygodny taki system kodowania informacji okazał się do programowania i obsługi komputerów.

W odniesieniu do sygnałów elektrycznych, które przenoszą tę lub inną informację cyfrową, system liczb binarnych odpowiada również dwóm stanom lub dwóm warunkowym poziomom elektrycznym: wysokiemu, to znaczy bardziej dodatniemu, i niskiemu - mniej dodatniemu (lub nawet ujemnemu) napięciu. Jeśli napięcie wysokiego poziomu jest uważane za logikę 1, a napięcie niskiego poziomu za logikę 0, to taka logika jest nazywana dodatnią. Przeciwnie, w logice ujemnej wysoki poziom napięcia jest traktowany jako logiczne O, a niski poziom jako logiczna 1. W tej książce rozpatrywane są tylko mikroukłady z logiką dodatnią.

Jednak w praktyce nie jest możliwe spełnienie warunku, w którym wszystkie sygnały cyfrowe miałyby takie same poziomy napięć. Dlatego, biorąc pod uwagę możliwe tolerancje, właściwości mikroukładów cyfrowych, impulsy elektryczne przenoszące informacje charakteryzują się określonymi przedziałami napięcia. Na przykład dla mikroukładów serii K155, K133 dla niskiego poziomu odpowiadającego logicznemu 0 napięcie sygnału wynosi od 0 do 0,4 V, tj. nie więcej niż 0,4 V, a dla wysokiego poziomu odpowiadającego poziomowi logiczna 1, - nie mniej niż 2,4 V i nie więcej niż napięcie zasilania, dla którego są przeznaczone - 5 V. W przypadku mikroukładów innych serii te granice poziomów mogą być nieco mniejsze lub odwrotnie, duże, ale niezmienione dla każdej serii.

Większość eksperymentów, eksperymentów, różnych urządzeń i urządzeń opisanych w tej książce jest przeznaczona do wykorzystania w nich głównie mikroukładów serii K155 i K176 - to ich radioamatorzy są najszerzej wykorzystywani w projektowanych przez nich generatorach, automatach do gier i sygnalizacji , zegary elektroniczne, przyrządy pomiarowe, w tym z cyfrowym liczeniem wyników pomiaru lub czasu. Będziesz musiał zaprojektować podobne urządzenia i urządzenia.

Jednak praktyczna znajomość podstaw technologii cyfrowej powinna, naszym zdaniem, zacząć się od mikroukładów serii K155, jako najbardziej dostępnych dla radioamatorów i, co nie mniej ważne, niewymagających specjalnych środków ostrożności podczas pracy z nimi.

Seria K155 obejmuje około 100 mikroukładów o różnym stopniu integracji i funkcjonalności. Są to różne wyzwalacze, liczniki impulsów, cyfrowe konwertery kodu, dekodery itp. Wiele z nich opiera się na tzw. elementach logicznych - urządzeniach elektronicznych realizujących najprostsze funkcje algebry logicznej. Od nich zaczynamy zapoznawać się z urządzeniem i działaniem mikroukładów cyfrowych.

Zobacz inne artykuły Sekcja Początkujący amator radiowy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Tablety są bardziej atrakcyjne niż komputery osobiste 14.11.2012

Tablety stają się coraz bardziej popularne, co skłania agencję analityczną Gartner do prognozowania szalonego wzrostu sprzedaży tych urządzeń do 2016 roku. Nie jest jeszcze jasne, czy słuszne jest planowanie na tak długi okres, ale dziś nie da się odmówić oczywistym rzeczom – kupujący zwracają szczególną uwagę na tablety. Najnowszy raport PriceGrabber pokazał, że większość konsumentów woli otrzymać tablet w prezencie na nadchodzące święta, po raz pierwszy wyprzedzając komputery PC.

W liczbach sytuacja wygląda następująco: 59% respondentów przyznało, że chciałoby otrzymać tablet w prezencie świątecznym.

W przeciwnym razie nie ma wielkich niespodzianek. Największą popularnością cieszą się produkty Apple. 63% respondentów preferuje tablety iPad 3 lub iPad 4, a 24% chciałoby kupić zupełnie nowego iPada mini. Dwadzieścia dwa procent respondentów opowiedziało się za tabletami Samsung Galaxy Note Tab, a kolejne dwadzieścia – za modelem Amazon Kindle Fire HD. Nowe urządzenia Microsoft Surface wciąż pozostają w tyle za głównymi konkurentami – tylko 13% „głosów”.

Jednym z powodów rosnącej popularności tabletów jest nie tyle wypuszczenie wielu ciekawych modeli, ile pojawienie się w sprzedaży niedrogich gadżetów w przedziale cenowym od 200 do 300 dolarów.

Jeśli weźmiemy pod uwagę tylko budżetowe modele tabletów, liderem jest tutaj Apple iPad mini – 45% kupujących chciałoby kupić to konkretne urządzenie. Jego główne zalety to: kompaktowość, przenośność i niski koszt. Na drugim miejscu jest Amazon Kindle Fire HD z 27% „głosów”, a na trzecim są dwie opcje jednocześnie: Google Nexus 7 i Amazon Kindle Fire.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wewnętrzne jądro Ziemi porusza się w różnych kierunkach

▪ Ukryta kamera z bezprzewodowym połączeniem ze smartfonem

▪ Turbina wiatrowa bez łopat

▪ Radar świetlny na mikroczipie

▪ mechaniczna ważka

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Film artystyczny. Wybór artykułu

▪ artykuł Juana Grisa. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Gdzie równolegle z budową Bajkonuru zbudowano fałszywy drewniany port kosmiczny? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Kalgan officinalis. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Szklane pudełka do subwooferów: jak to robią w Ameryce. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Chipy do sprzętu AGD M24C128, M24C256, M24C32, M24C64, M24C16, TDA7318,TDA7309,TDA7313. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn