La digitální elektronické„Jedná se o oblast elektroniky, která zahrnuje studium digitálních signálů za účelem zpracování a řízení různých systémů a subsystémů, v kontrastu s analogovou elektronikou a analogovými signály. Pokud se tedy chcete o tomto tématu a všech jeho relevantních bodech dozvědět více, pokračujte ve čtení tohoto článku.
Co je digitální elektronika? a jeho hlavní základy.
Co je digitální elektronika?
Můžeme říci, že existují dva různé typy signálů, jeden je analogový nebo spojitý a druhý je digitální nebo také diskrétní. Vědecká nebo výzkumná oblast v technických oblastech se proto nazývá analogová a digitální elektronika. Nyní tedy v oblasti digitální elektronika, je důležité pochopit širokou škálu aplikací, které má.
Tedy od průmyslové elektroniky po určité oblasti komunikace, od integrovaných mikrosystémů po vojenské vybavení. Tedy asi hlavní nejrevolučnější výhoda elektroniky, zmenšení velikosti a vylepšení technologie.
La digitální elektronické„Jde o ty elektronické systémy, které používají digitální signál místo analogového. Toto je nejběžnější zobrazení booleovské algebry a je základem všech digitálních obvodů pro počítače a jakýkoli spotřební produkt, jako jsou mobilní telefony.
Nejdůležitější a nejběžnější jednotka digitální elektronika, je to logická brána. Různé logické brány, až desítky tisíc, jsou spojeny dohromady, takže je možné vytvářet složitější systémy, než jaké jsou známy. Složitý digitální systém tohoto druhu elektroniky je běžně známý jako digitální obvod. Pro velkou část elektronických inženýrů platí podmínky «digitální obvod"," Logika "a" digitální systém "lze zaměňovat v kontextu, který nám říká o digitálních obvodech.
Stavba
Digitální obvod lze přirozeně stavět z malých elektrických obvodů známých jako logické brány, které lze použít k vytvoření kombinované logiky. Všechny logické brány jsou navrženy tak, aby mohly provádět logickou funkci, když působí na některé signály.
Logická brána je obvykle generována z jednoho nebo více elektricky ovládaných spínačů, což jsou tranzistory, ale termionické ventily mají historické využití. Výstup logické brány zase může ovládat nebo napájet více logických bran.
Dalším způsobem pohledu na digitální obvod je konstrukce z vyhledávacích tabulek, některé se prodávají jako „programovatelná logická zařízení“, ačkoli existují i jiné typy PLD. Vyhledávací tabulky mohou využívat stejné funkce jako stroje založené na logické bráně, lze je však snadno naprogramovat bez změny zapojení.
To znamená, že projektant může obvykle opravit chyby návrhu, aniž by bylo nutné měnit rozložení kabelů. V maloobjemových produktech tedy mohou být nejpoužívanějším řešením logická zařízení, která jsou programovatelná. Proto jsou často navrženy inženýry pomocí softwaru pro automatizaci elektronického návrhu.
Integrované obvody se skládají z několika tranzistorů na silikonovém čipu a jsou nejméně nákladným způsobem, jak vytvořit nejvíce propojené logické brány.
Integrované obvody se obecně nacházejí zabudované v desce s tištěnými obvody, což je deska, která má elektrické součásti a spojuje se stopami mědi.
Design
Na druhé straně máme, že inženýři používají mnoho metod ke snížení logické redundance, aby minimalizovali složitost obvodů.
Snížení složitosti této komponenty a potenciálních chyb proto často vede ke snížení nákladů. Logickou redundanci lze eliminovat pomocí několika známých technik, jako jsou binární rozhodovací diagramy, Karnaughovy mapy, booleovská algebra a výpočetní heuristická metoda.
Integrované systémy s mikrokontroléry a programovatelnými logickými řadiči se obvykle používají k implementaci digitální logiky do složitých systémů, které vyžadují optimální výkon. Tyto systémy jsou tedy obvykle naprogramovány softwarovými inženýry nebo elektrikáři s využitím žebříkového jazyka.
Poznejme výhody, které používání digitální elektroniky přináší.
Reprezentace
Tato zobrazení jsou klíčová pro návrh digitálních obvodů inženýra. Aby mohli technici vybírat reprezentace, zvažují typy digitálních systémů. Nejběžnějším způsobem reprezentace obvodů je ekvivalentní sada logických bran.
Každý logický symbol je reprezentován jinou formou. Vlastní soubor tvarů byl představen v roce 1984 v souladu s normou IEEE / ANSI 91-1984 a v současné době je jedním z nejpoužívanějších výrobců integrovaných obvodů. Další způsob, jak vybudovat ekvivalentní elektronický spínací systém. Což lze znázornit jako tabulku pravdy.
Velkou část digitálních systémů lze rozdělit na kombinační a sekvenční systémy. V kombinačním systému je vždy uveden stejný výstup, když jsou zadány stejné vstupy.
Sekvenční systém je kombinační s několika výstupy napájenými zpět jako vstupy. To způsobuje, že digitální stroje provádějí posloupnost operací.
Základnějším sekvenčním systémem je bezpochyby klopný obvod, což je mechanismus, který představuje binární číslici nebo „bit“. Sekvenční systémy jsou obecně navrženy jako stavový automat. Tímto způsobem mohou inženýři navrhnout základní chování systému a dokonce jej testovat v rámci simulace s přihlédnutím k podrobnostem logických funkcí.
Pro logickou simulaci mají všechny reprezentace digitálních obvodů formáty digitálních souborů, které mohou zpracovat všichni znalí počítačoví programátoři.
Výhody digitální elektroniky
- Nejprve máme, že digitální elektronické obvody jsou relativně snadno navržitelné.
- Mají nejvyšší přesnost a programovatelnost.
- Vysílané signály nedegradují na velké vzdálenosti.
- Tyto digitální signály lze také snadno uložit.
- Digitální elektronika je relativně odolnější vůči „chybám“ a „šumu“. V určitých případech vysokorychlostních provedení však může jakýkoli minimální šum vést k chybě v signálu.
- Na integrovaných čipech lze vyrobit více digitálních obvodů; To nám pomůže získat komplexní systémy v menší velikosti.
- Napětí v kterémkoli bodě digitálního obvodu může být nižší nebo vyšší; takže je menší pravděpodobnost záměny.
- Digitální obvody jsou spolehlivější, protože jejich výstup je časově neměnný, zatímco analogové obvody mohou výstup měnit s prostředím.
- Je to bezpečnější a přenosová rychlost je mnohem širší s širší šířkou pásma.
Význam digitální elektroniky
V oblasti počítačové vědy a techniky existuje několik oborů elektrotechniky. To vyžaduje nezbytnost, aby bylo možné vytvořit digitální rámec.
Počítačoví inženýři mají rozsáhlé informace v oblasti elektřiny, návrhu softwaru a integrace hardwaru a softwaru, nikoli v jediné oblasti elektřiny.
Rozsah je poměrně velký, protože má design mikrokontrolérů, osobních počítačů, mikroprocesorů a super počítačů.
V oblasti digitální elektroniky používá VLSI (Very Large Scale Integration), která zmenšila velikost a celou oblast obvodových desek. To zlepšuje přesnost a výkon systému.
A pro komunikační účely mají digitální systémy významnou výhodu v šifrování dat. Přenos dat zůstává bezpečný. Toto jsou převládající faktory, které odrážejí význam toku digitální elektroniky, a to i u velkých budoucích projektů.
Pokud se vám tento článek líbil a byl užitečný, zveme vás k návštěvě našeho webu, kde se dozvíte více zajímavých informací, které by vám mohly pomoci v elektronice, jaká je Co je technologie pro děti? úvod do metody. Na druhou stranu, pokud se chcete o tomto tématu dozvědět více, necháváme vám následující video, kde získáte další informace.