デジタルエレクトロニクス入門。スキーム、説明

無線電子工学および電気工学の百科事典
無料のライブラリ / 無線電子および電気機器のスキーム

デジタルエレクトロニクスの紹介。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無料のテクニカルライブラリ

デジタルデバイス内の情報のシンボルはすべてバイナリコードでエンコードされているため、信号は 0 つの値のみを取ることができます。高電圧レベルまたは低電圧レベル、電圧パルスの有無などです。このための前提条件は、要素による確実な認識の可能性です。周囲温度、電源電圧、およびその他の不安定要因が変化する条件下で、シンボル 1 と XNUMX に対応する XNUMX つの信号値を持つデジタル回路の動作。

デジタルデバイスの要素による信号レベル（Uc）の値は連続的に認識されるのではなく、離散時間で認識されるとすでに述べました。その間隔は作業サイクルTと呼ばれます。原則として、次の0つの基本変換は、入力ワードで受け取ったコード入力。時間の離散化は、同期パルス (SI) を生成する特別な制御デバイスによって提供されます。個別のデバイスでは、情報を提示する 1 つの方法、電位とパルスが使用されます。ポテンシャル方式では、論理0と論理1の値がローレベル電圧とハイレベル電圧に対応します。論理 0 が低レベル電圧に対応し、論理 1 が高レベル電圧に対応する場合、そのような論理は正と呼ばれます。逆も同様で、論理 XNUMX が高レベル電圧、論理 XNUMX が低レベル電圧である場合、このような論理は否定または逆と呼ばれます。

以下では、論理１レベルと論理０レベルに対応する「高レベル電圧」および「低レベル電圧」（高レベル信号および低レベル信号）という用語が主に使用される。

デジタルデバイス内の情報は、シリアルコードとパラレルコードで表現できます。シリアルコードを使用する場合、各サイクルはバイナリコードの 1 ビットに対応します。ビットの数は、コード表現の先頭と一致するサイクルからカウントされたサイクル数によって決まります。図 10011011 に示すグラフは、バイト 1 進数 1 のシリアルコードを電位法とパルス法で示しています。最初の方法 (図 1) では、信号は XNUMX つ以上のサイクルにわたってローまたはハイレベルのままです。信号があるレベルから別のレベルに遷移する瞬間、その値は不確かです。デジタルを表現するパルス方式では、図 XNUMXb の情報では、有限持続時間のパルスの有無が、バイナリ変数の単一のゼロ値に対応します。シリアルコード番号では、そのすべての桁を XNUMX つの要素に固定し、XNUMX つの情報伝送チャネルで送信できます。数値全体を送信するには、XNUMX サイクルが必要です (図 XNUMX、c)。

デジタルエレクトロニクス入門

並列コードにより、処理時間と情報の送信が大幅に短縮されます。たとえば、図 3 は 1101101 ビットの数値 2 のパラレルコードを示しています。この場合、情報を提示するパルス方式 (図 2、a) と潜在的方式 (図 XNUMX、b) の両方で、バイナリコードのすべてのビットがは XNUMX つのタイムサイクルで表示され、別個の要素によって記録され、別個のチャネル (ビットタイヤ) を介して送信できます。入力で受け取った情報を処理および変換するデジタルデバイスは、デジタルオートマトンと呼ばれます。バイナリ信号に対して特定のアクションを実行するデジタルオートマトンを構築するタスクは、特定の変換を提供する要素とその接続方法を選択することです。これらの問題は、数理論理学または論理代数 (ブール数学) によって解決されます。ブール数学の関数を形成するデバイスは、論理デバイスまたはデジタルデバイスと呼ばれ、さまざまな特徴に従って分類されます。デジタルデバイスは、入出力における情報の性質に応じて、シリアル動作、パラレル動作、および混合動作のデバイスに分類されます。

同様の機能を実行する並列アクションデバイスを実装するには、各グループに XNUMX ビットの XNUMX つの入力グループと XNUMX つの出力 (出力ワードのワード幅による) が必要です。例えば、入力ワードが並列形式で表され、出力ワードがシリアル形式で表される混合タイプのデバイスも知られています (これはコード変換です)。

回路設計と、動作サイクルの変化を考慮した入力変数と出力変数間の接続の性質に従って、組み合わせデジタルデバイスと逐次デジタルデバイスが区別されます。組み合わせデバイスでは、特定の各瞬間における入力と出力の信号のセットは、その瞬間に入力に作用する入力信号によって完全に決定されます。 n サイクルの入力関数と出力関数を X とすると、ⁿ とYⁿ、次にそれらの間の関係は式によって決定されます

Yⁿ=L(Xⁿ),

ここで、L は、デバイスによって実行される論理変換の符号です。デジタルデバイスは、アナログデバイスとは異なり、ほぼすべての種類の変換が可能です。シリアルタイプのデジタルデバイスでは、出力変数 Y の値ⁿ nサイクルでは、入力変数Xの値だけで決定されるわけではありませんⁿ特定の時間に動作するだけでなく、デバイス C の内部状態にも依存しますⁿ. 次に、デバイスの内部状態は、前のサイクルの入力で作用する変数の値に依存します。シリアルデバイスの操作は、次のように記述できます。

Yn =ƒ（Xⁿ,Cⁿ）; Cⁿ= F（X^n-1,C^n-1),

ここでX^n-1 およびC^n-1 - それぞれ、前のサイクルでのデバイスの入力変数と内部状態のセット。

シリアルデバイスの例としてパルスカウンターがあります。その出力の状態は、入力で受信したパルスの総数に依存します。

基本的な論理要素は次の論理演算を実行します。「AND」 - 論理積、「OR」 - 論理和、「NOT」 - 否定 (反転)。詳細については、次の章で説明します。

作者: -=GiG=-, gig@sibmail; 出版物: cxem.net

他の記事も見る セクションアマチュア無線初心者.

読み書き 有用なこの記事へのコメント.

<<戻る

科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

庭の花の間引き機 02.05.2024

現代の農業では、植物の世話プロセスの効率を高めることを目的とした技術進歩が進んでいます。収穫段階を最適化するように設計された革新的な Florix 摘花機がイタリアで発表されました。このツールには可動アームが装備されているため、庭のニーズに簡単に適応できます。オペレーターは、ジョイスティックを使用してトラクターの運転台から細いワイヤーを制御することで、細いワイヤーの速度を調整できます。このアプローチにより、花の間引きプロセスの効率が大幅に向上し、庭の特定の条件や、そこで栽培される果物の種類や種類に合わせて個別に調整できる可能性が得られます。 2 年間にわたりさまざまな種類の果物で Florix マシンをテストした結果、非常に有望な結果が得られました。フロリックス機械を数年間使用しているフィリベルト・モンタナリ氏のような農家は、花を摘むのに必要な時間と労力が大幅に削減されたと報告しています。 ... >>

最先端の赤外線顕微鏡 02.05.2024

顕微鏡は科学研究において重要な役割を果たしており、科学者は目に見えない構造やプロセスを詳しく調べることができます。ただし、さまざまな顕微鏡法には限界があり、その中には赤外領域を使用する場合の解像度の限界がありました。しかし、東京大学の日本人研究者らの最新の成果は、ミクロ世界の研究に新たな展望をもたらした。東京大学の科学者らは、赤外顕微鏡の機能に革命をもたらす新しい顕微鏡を発表した。この高度な機器を使用すると、生きた細菌の内部構造をナノメートルスケールで驚くほど鮮明に見ることができます。通常、中赤外顕微鏡は解像度が低いという制限がありますが、日本の研究者による最新の開発はこれらの制限を克服します。科学者によると、開発された顕微鏡では、従来の顕微鏡の解像度の 120 倍である最大 30 ナノメートルの解像度の画像を作成できます。 ... >>

昆虫用エアトラップ 01.05.2024

農業は経済の重要な分野の 1 つであり、害虫駆除はこのプロセスに不可欠な部分です。インド農業研究評議会 - 中央ジャガイモ研究所 (ICAR-CPRI) シムラーの科学者チームは、この問題に対する革新的な解決策、つまり風力発電の昆虫エアトラップを考案しました。このデバイスは、リアルタイムの昆虫個体数データを提供することで、従来の害虫駆除方法の欠点に対処します。このトラップは風力エネルギーのみで駆動されるため、電力を必要としない環境に優しいソリューションです。そのユニークな設計により、有害な昆虫と有益な昆虫の両方を監視することができ、あらゆる農業地域の個体群の完全な概要を提供します。「対象となる害虫を適切なタイミングで評価することで、害虫と病気の両方を制御するために必要な措置を講じることができます」とカピル氏は言います。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

製品用食用フィルム 26.03.2021

インドとロシアの科学者の共同チームが、食品包装用の食用食品フィルムの試作品を開発、製造しました。この材料は、果物から魚まで、あらゆる食品の包装に適しています。このフィルムは人間の健康に完全に安全であり、廃棄後はわずか XNUMX 日でほぼ完全に水に溶け、環境に害を及ぼすことはありません。

エコフィルムの中心にあるのは、海藻由来のバイオポリマーです。また、増粘剤として食品業界でも使用されています。健康な骨、筋肉、人間の皮膚の回復と維持に役立ちます。フェルラ酸の分子がこのコンポーネントに追加されます。これは、月桂樹ファミリーの木の加工製品から得られます。

さらに、抗ウイルス剤をフィルムの組成に加えることができるため、製品をより長く保存することができます。抗ウイルス剤とは、科学者は生姜とターメリックの天然成分のみを意味します.

最も重要なことは、このような映画の制作に特別な設備が必要ないことです; 工業用のボリュームの場合、準備なしで通常の食品映画制作ワークショップを直接使用できます.

その他の興味深いニュース:

▪ 自然の音は健康に良い

▪ XTR305 - 診断機能付き産業用アナログ信号ドライバ

▪ レーザープロジェクターパナソニック PT-CMZ50

▪ 潜水艦の空気をきれいにするナノマテリアル

▪ エベレストでの 5G

科学技術、新しいエレクトロニクスのニュースフィード

無料の技術ライブラリの興味深い資料:

▪ ウェブサイトの「電気技術材料」セクション。記事の選択

▪ 記事私の頭の中に王はいません。人気の表現

▪ 記事ヘビの心臓はどこにありますか? 詳細な回答

▪ 記事湿度計を作る。子ども科学実験室

▪ 記事携帯電話用アンテナの別バージョン。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

▪ KT8115、KT8116シリーズの強力な相補トランジスタ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

この記事にコメントを残してください：

このページのすべての言語

ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー