La digitaalne elektrooniline, See on elektroonika valdkond, mis hõlmab digitaalsignaalide uurimist, et töödelda ja juhtida erinevaid süsteeme ja alamsüsteeme, mis on kontrastiks analoog -elektroonika ja analoogsignaalidega. Seega, kui soovite selle teema ja kõigi selle oluliste punktide kohta rohkem teada saada, jätkake selle artikli lugemist.
Mis on digitaalne elektroonika? ja selle peamised alused.
Mis on digitaalne elektroonika?
Võime öelda, et on kahte tüüpi signaale, üks on analoog- või pidev ja teine digitaalne või ka diskreetne. Seetõttu nimetatakse inseneri valdkondade teadus- või uurimisvaldkonda vastavalt analoog- ja digitaalelektroonikaks. Nii et nüüd piirkonnas digitaalne elektrooniline, on oluline mõista selle rakenduste laia valikut.
Seega tööstuselektroonikast teatud kommunikatsioonivaldkondadeni, integreeritud mikrosüsteemidest sõjatehnikani. Seega võib -olla elektroonika peamine revolutsiooniline eelis, suuruse vähenemine ja tehnoloogia täiustamine.
La digitaalne elektrooniline, See puudutab neid elektroonilisi süsteeme, mis kasutavad analoogsignaali asemel digitaalsignaali. See on Boole'i algebra kõige tavalisem esitus ja see on kõigi arvutite ja mis tahes tarbekaupade, näiteks mobiiltelefonide digitaalskeemide alus.
Kõige olulisem ja levinum üksus digitaalne elektrooniline, see on loogika värav. Erinevad loogikaväravad, kuni kümned tuhanded, on kokku pandud, et saaks luua keerulisemaid süsteeme, kui on teada. Seda tüüpi elektroonika keeruline digitaalsüsteem on üldtuntud kui digitaalahel. Suure osa elektroonikainseneride jaoks on terminid "digitaalahel„Loogikat” ja „digitaalsüsteemi” saab omavahel vahetada kontekstis, mis räägib meile digitaalahelatest.
Ehitustööd
Digitaalahelat saab loomulikult ehitada väikestest elektriahelatest, mida nimetatakse loogikaväravateks ja mida saab kasutada kombineeritud loogika loomiseks. Kõik loogikaväravad on loodud suutma täita Boole'i loogikafunktsiooni, kui see toimib mõnele signaalile.
Loogikavärav genereeritakse tavaliselt ühest või mitmest elektriliselt juhitavast lülitist, mis on transistorid, kuid termionaalsetel ventiilidel on olnud ajalooline kasutus. Loogika värava väljund võib omakorda juhtida või toita rohkem loogika väravaid.
Teine viis digitaalahela vaatamiseks on otsingulaudade konstruktsioon, mõnda neist müüakse "programmeeritavate loogikaseadmetena", kuigi on ka teisi PLD -tüüpe. Otsingulauad võivad kasutada samu funktsioone nagu loogikaväravapõhised masinad, kuid neid saab hõlpsasti programmeerida ilma juhtmeid muutmata.
See tähendab, et projekteerija saab tavaliselt projekteerimisvead parandada ilma kaabli paigutust muutmata. Nii et väikese mahuga toodetes võivad programmeeritavad loogikaseadmed olla kõige laialdasemalt kasutatav lahendus. Seega projekteerivad need sageli insenerid, kasutades elektroonilist disaini automatiseerimise tarkvara.
Integraallülitused koosnevad mitmest silikoonkiibil olevast transistorist ja on kõige odavam viis kõige rohkem omavahel ühendatud loogikaväravate loomiseks.
Integraallülitusi leidub tavaliselt trükitud trükkplaadil, mis on elektrilised komponendid ja mis ühendatakse vasejälgedega.
Disain
Teisest küljest on meil insenerid, kes kasutavad ahelate keerukuse minimeerimiseks palju meetodeid loogilise koondamise vähendamiseks.
Selle komponendi keerukuse ja võimalike vigade vähendamine kipub seetõttu sageli kulusid vähendama. Loogilist koondamist saab kõrvaldada mitmete tuntud tehnikate abil, nagu binaarsed otsustusskeemid, karnaugh 'kaardid, Boole'i algebra ja arvutuslik heuristiline meetod.
Digitaalse loogika rakendamiseks keerulistes süsteemides, mis vajavad optimaalset jõudlust, kasutatakse tavaliselt mikrokontrollerite ja programmeeritavate loogikakontrolleritega integreeritud süsteeme. Nii et neid süsteeme programmeerivad tavaliselt tarkvarainsenerid või elektrikud, kasutades redelikeelt.
Teame, milliseid eeliseid digitaalse elektroonika kasutamine toob.
Esindus
Need esitused on inseneri digitaalahela kujundamisel üliolulised. Esituste valimiseks kaaluvad insenerid digitaalsüsteemide tüüpe. Kõige tavalisem ahelate esitamise viis on samaväärse loogikaväravate komplekti abil.
Iga loogilist sümbolit tähistab erinev vorm. Tegelik kujundite komplekt võeti kasutusele 1984. aastal vastavalt IEEE / ANSI standardile 91-1984 ja on praegu integraallülituste tootjate seas üks laialdasemalt kasutatavaid. Teine võimalus samaväärse elektroonilise lülitussüsteemi ehitamiseks. Mida saab esitada tõetabelina.
Suure osa digitaalsüsteemidest saab jagada kombineeritud ja järjestikusteks süsteemideks. Kombineeritud süsteemis esitatakse samade sisendite korral alati sama väljund.
Järjestikune süsteem on kombineeritud süsteem, millel on mitu väljundit sisendina tagasi. See põhjustab digitaalmasinatele toimingute jada.
Põhiline järjestikune süsteem on kahtlemata flip flop, mis on mehhanism, mis esindab binaarset numbrit või "bitti". Järjestikused süsteemid on tavaliselt konstrueeritud olekumasinaks. Nii saavad insenerid kujundada süsteemi toore käitumise ja isegi simulatsiooni raames seda testida, võttes arvesse loogikafunktsioonide üksikasju.
Loogilise simulatsiooni jaoks on kõigil digitaalahelate esitlustel digitaalsed failivormingud, mida saavad töödelda kõik teadlikud arvutiprogrammeerijad.
Digitaalse elektroonika eelised
- Esiteks on meil see, et digitaalseid elektroonilisi ahelaid on suhteliselt lihtne kujundada.
- Neil on kõrgeim täpsus ja programmeeritavus.
- Edastatavad signaalid ei halvene pikkade vahemaade tagant.
- Samuti saab neid digitaalseid signaale kergesti salvestada.
- Digitaalne elektroonika on „vigade” ja „müra” suhtes suhteliselt immuunsem. Kiirete konstruktsioonide teatud juhtudel võib aga minimaalne müra põhjustada signaali tõrke.
- Integreeritud kiipidele saab teha rohkem digitaalahelaid; See aitab meil hankida väiksemaid keerukaid süsteeme.
- Pinge digitaalahela mis tahes punktis võib olla madalam või kõrgem; seega on segaduse võimalus väiksem.
- Digitaallülitused on usaldusväärsemad, kuna nende väljund on ajaliselt muutumatu, samas kui analoogskeemid võivad muuta väljundit koos keskkonnaga.
- See on turvalisem ja edastuskiirus on laiema ribalaiusega palju suurem.
Digitaalse elektroonika tähtsus
Arvutiteaduse ja inseneriteaduse valdkonnas on mitmeid elektrotehnika valdkondi. See nõuab digitaalse raami loomise vajalikkust.
Arvutiinseneridel on ühe elektrivälja asemel laialdane teave elektri, tarkvara projekteerimise ning riistvara ja tarkvara integreerimise valdkonnas.
Selle ulatus on üsna suur, kuna sellel on mikrokontrollerite, personaalarvutite, mikroprotsessorite ja superarvutite disain.
Digitaalse elektroonika valdkonnas kasutab see VLSI -d (Very Large Scale Integration), mis on vähendanud trükkplaatide suurust ja kogu pindala. See parandab süsteemi täpsust ja jõudlust.
Ja kommunikatsiooni eesmärgil on digitaalsüsteemidel andmete krüpteerimisel märkimisväärne eelis. Andmeedastus jääb turvaliseks. Need on domineerivad tegurid, mis peegeldavad digitaalse elektroonika voolu tähtsust ka suurte tulevaste projektide puhul.
Kui teile see artikkel meeldis ja see oli kasulik, kutsume teid külastama meie veebisaiti, et saada rohkem huvitavat teavet, mis võiks teile elektroonika kohta kasulik olla Mis on tehnoloogia lastele? meetodi tutvustus. Teisest küljest, kui soovite selle teema kohta rohkem teada saada, jätame teile lisateabe saamiseks järgmise video.