Wprowadzenie do elektroniki cyfrowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Początkujący amator radiowy

 Komentarze do artykułu

Każdy symbol informacji w urządzeniach cyfrowych jest zakodowany w kodzie binarnym, więc sygnały mogą przyjmować tylko dwie wartości: wysoki lub niski poziom napięcia, obecność lub brak impulsu napięciowego itp. Warunkiem tego jest możliwość pewnego rozpoznania przez elementy układów cyfrowych o dwóch wartościach sygnałów, odpowiadających symbolom 0 i 1, w warunkach zmiennej temperatury otoczenia, napięcia zasilania i innych czynników destabilizujących.

Powiedzieliśmy już, że wartości poziomów sygnału (Uc) przez elementy urządzeń cyfrowych nie są postrzegane w sposób ciągły, ale w dyskretnych czasach, których interwał nazywany jest cyklem roboczym T. Z reguły jedna elementarna transformacja wejście kodu otrzymane przy słowach wejściowych. Dyskretyzację czasu zapewniają specjalne urządzenia sterujące, które generują impulsy synchronizujące (SI). W urządzeniach dyskretnych stosowane są dwa sposoby prezentacji informacji: potencjałowy i impulsowy. Przy metodzie potencjałowej wartości logicznego 0 i logicznego 1 odpowiadają niskiemu i wysokiemu poziomowi napięć. Jeżeli logiczne 0 odpowiada napięciu niskiemu, a logiczne 1 wysokiemu, to taką logikę nazywamy dodatnią i odwrotnie, jeśli logiczne 0 to napięcie wysokiego poziomu, a logiczne 1 napięcie niskiego poziomu, wtedy taką logikę nazywamy negatywną lub odwrotną.

Poniżej używane są głównie terminy „napięcie wysokiego i niskiego poziomu” (sygnały wysokiego i niskiego poziomu) odpowiadające poziomom logicznym 1 i logicznym 0.

Informacje w urządzeniach cyfrowych mogą być reprezentowane w kodach szeregowych i równoległych. W przypadku korzystania z kodu seryjnego każdy cykl odpowiada jednemu bitowi kodu binarnego. Numer (bitu) określa numer cyklu, liczony od cyklu, pokrywający się z początkiem reprezentacji kodu. Wykresy pokazane na rysunku 1 ilustrują kod szeregowy bajtu liczby binarnej 10011011 metodą potencjałową i impulsową prezentacji informacji. W pierwszej metodzie, rysunek 1, sygnał pozostaje na niskim lub wysokim poziomie przez jeden lub więcej cykli. W momencie przejścia sygnału z jednego poziomu na drugi, jego wartość jest niepewna. W impulsowym sposobie reprezentacji cyfrowej informacje na rysunku 1b, obecność lub brak impulsu o skończonym czasie trwania odpowiada wartościom jednostkowym i zerowym zmiennej binarnej. W numerze kodu seryjnego wszystkie jego cyfry można ustalić na jednym elemencie i przesłać w ramach jednej transmisji informacji kanał. Aby przesłać cały numer, potrzeba ośmiu cykli (ryc. 1, c).

Kod równoległy może znacznie skrócić czas przetwarzania i przesyłania informacji. Na przykład ryc. 3 ilustruje równoległy kod siedmiobitowej liczby 1101101. W tym przypadku zarówno w pulsacyjnym (ryc. 2, a), jak i potencjalnym (ryc. 2, b) sposobach prezentacji informacji wszystkie bity kodu binarnego prezentowane są w jednym cyklu czasowym, mogą być rejestrowane przez oddzielne elementy i transmitowane oddzielnymi kanałami (bitowe opony). Urządzenia cyfrowe, które przetwarzają i przekształcają informacje otrzymywane na ich wejściach, nazywane są automatami cyfrowymi. Zadaniem konstrukcji automatu cyfrowego wykonującego określone działania na sygnałach binarnych jest wybranie elementów i sposobu ich połączenia, które zapewniają zadaną transformację. Problemy te rozwiązuje logika matematyczna lub algebra logiki (matematyka boolowska). Urządzenia, które tworzą funkcje matematyki boolowskiej, nazywane są logicznymi lub cyfrowymi i są klasyfikowane według różnych cech wyróżniających. Urządzenia cyfrowe ze względu na charakter informacji na wejściach i wyjściach dzielą się na urządzenia o działaniu szeregowym, równoległym i mieszanym.

Aby zaimplementować urządzenie o działaniu równoległym, które spełnia podobną funkcję, wymagane są dwie grupy wejść z ośmioma bitami w każdej grupie i ośmioma wyjściami (zgodnie z szerokością bitową słowa wyjściowego). Znane są również urządzenia typu mieszanego, w których np. słowo wejściowe jest reprezentowane w postaci równoległej, a słowo wyjściowe w postaci szeregowej (jest to konwersja kodu).

Ze względu na konstrukcję obwodu i charakter powiązania między zmiennymi wejściowymi i wyjściowymi, biorąc pod uwagę ich zmiany w cyklach działania, wyróżnia się kombinacyjne i sekwencyjne urządzenia cyfrowe. W urządzeniach kombinowanych zestaw sygnałów na wejściach i wyjściach w każdym konkretnym momencie czasu jest całkowicie określony przez sygnały wejściowe działające w tym momencie na jego wejściach. Jeśli funkcje wejściowe i wyjściowe w cyklu n są oznaczone jako Xⁿ i Yⁿ, to związek między nimi zostanie określony przez wyrażenie

Yⁿ=L(Xⁿ),

gdzie L jest znakiem transformacji logicznej wykonanej przez urządzenie. Urządzenia cyfrowe, w przeciwieństwie do urządzeń analogowych, umożliwiają niemal każdy rodzaj konwersji. W urządzeniach cyfrowych typu szeregowego wartość zmiennych wyjściowych Yⁿ w cyklu n determinuje nie tylko wartość zmiennych wejściowych Xⁿpracują w określonym czasie, ale również zależą od stanu wewnętrznego urządzenia Cⁿ. Z kolei stan wewnętrzny urządzenia zależy od wartości zmiennych działających na wejściu w poprzednich cyklach. Działanie urządzenia szeregowego można zapisać jako

Yn=ƒ(Xⁿ,Cⁿ); Cⁿ=F(X^n-1,C^n-1),

gdzie X^n-1 i C^n-1 - odpowiednio zestaw zmiennych wejściowych i stany wewnętrzne urządzenia w poprzednim cyklu.

Przykładem urządzenia szeregowego może być licznik impulsów, którego stan wyjść zależy od sumarycznej liczby impulsów odebranych na jego wejściu.

Podstawowe elementy logiczne wykonują następujące operacje logiczne. „AND” – mnożenie logiczne, „OR” – dodawanie logiczne, „NOT” – negacja (inwersja). Więcej szczegółów zostanie omówionych w następnym rozdziale.

Autor: -=GiG=-, gig@sibmail; Publikacja: cxem.net

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 Ochrona zrobotyzowanych czujników pojazdu przed owadami 13.09.2019 Kamery, różne czujniki i lidary to „oczy” zrobotyzowanych pojazdów. Sprawność autopilota, a co za tym idzie bezpieczeństwo ruchu, bezpośrednio zależy od ich czystości. Ford opracował technologię, która ochroni te czujniki przed owadami, kurzem i brudem. W ciągu ostatnich kilku lat Ford zaczął poważniej badać problem czyszczenia zanieczyszczonych czujników w pojazdach zrobotyzowanych i szukać skutecznego rozwiązania tego problemu. Należy zauważyć, że firma rozpoczęła od symulacji wnikania brudu i kurzu do autonomicznych systemów transportowych. To pozwoliło nam zaproponować szereg ciekawych środków ochrony. W szczególności opracowano system chroniący przed brudem i owadami tzw. „tiarę” – specjalną jednostkę na dachu samochodu zawierającą szereg kamer, lidarów i radarów. Aby chronić ten moduł, proponuje się szereg kanałów powietrznych umieszczonych obok obiektywów kamer. Podczas ruchu samochodu przepływy powietrza tworzą wokół „tiary” kurtynę powietrzną, która zapobiega kolizjom owadów z radarami. Innym rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia czujników było wkomponowanie w konstrukcję pojazdu specjalnych mini-myjni. Używają nowej generacji specjalnych dysz przy każdym obiektywie aparatu. Dysze rozpylają płyn do spryskiwaczy w razie potrzeby. Wykorzystując zaawansowane algorytmy oprogramowania, które pomagają autonomicznym pojazdom ocenić stopień zanieczyszczenia radaru, system czyszczenia skupia się tylko na zabrudzonych czujnikach, nie marnując płynu na czyste.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Patrzenie na chorych czyni nas zdrowszymi

▪ Xiaomi Inteligentne kocie oko 1S

▪ Wi-Fi podwoi prędkość

▪ Zarodek z komórek macierzystych

▪ ściana słoneczna

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Syntezatory częstotliwości. Wybór artykułu

▪ artykuł Sposoby pozyskiwania i dezynfekcji wody w warunkach autonomicznej egzystencji. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Kiedy pojawiła się pierwsza skrzynka pocztowa? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Koło pneumatyczne. Laboratorium naukowe dla dzieci

▪ artykuł Sterownik kinematyki inkubatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Konwerter do radia CB. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024