디지털 전자 제품의 기본 원리를 알아두세요!

La 디지털 전자, 아날로그 전자 및 아날로그 신호와 대조되는 다양한 시스템 및 하위 시스템을 처리하고 제어할 수 있는 디지털 신호에 대한 연구를 포함하는 전자 분야입니다. 따라서 이 주제와 모든 관련 사항에 대해 더 알고 싶다면 이 기사를 계속 읽으십시오.

디지털 전자 란 무엇입니까?

두 가지 다른 유형의 신호가 있다고 말할 수 있습니다. 하나는 아날로그 또는 연속이고 다른 하나는 디지털 또는 이산입니다. 따라서 공학 분야의 과학 또는 연구 분야를 각각 아날로그 및 디지털 전자라고합니다. 그래서 지금 지역에서 디지털 전자, 광범위한 응용 프로그램을 이해하는 것이 중요합니다.

따라서 산업용 전자 제품에서 특정 통신 분야, 통합 마이크로 시스템에서 군사 장비에 이르기까지. 따라서 전자 제품의 가장 혁신적인 주요 이점은 크기의 감소와 기술의 향상일 것입니다.

La 디지털 전자, 아날로그 대신 디지털 신호를 사용하는 전자 시스템에 관한 것입니다. 이것은 부울 대수의 가장 일반적인 표현이며 컴퓨터 및 휴대폰과 같은 모든 소비자 제품의 모든 디지털 회로의 기초입니다.

가장 중요하고 공통적인 단위 디지털 전자, 논리 게이트입니다. 알려진 것보다 더 복잡한 시스템을 생성할 수 있도록 최대 수만 개의 서로 다른 논리 게이트가 결합됩니다. 이러한 유형의 전자 장치의 복잡한 디지털 시스템은 일반적으로 디지털 회로로 알려져 있습니다. 대부분의 전자 엔지니어에게 «디지털 회로"," 논리 "및" 디지털 시스템 "은 디지털 회로에 대해 알려주는 맥락에서 상호 교환될 수 있습니다.

공사

디지털 회로는 자연스럽게 논리 게이트로 알려진 작은 전기 회로로 구성될 수 있으며, 이는 결합된 논리를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 모든 논리 게이트는 일부 신호에 대해 작동할 때 부울 논리 기능을 수행할 수 있도록 설계되었습니다.

논리 게이트는 일반적으로 트랜지스터인 하나 이상의 전기 제어 스위치에서 생성되지만 열이온 밸브는 역사적으로 사용되었습니다. 논리 게이트의 출력은 차례로 더 많은 논리 게이트를 제어하거나 공급할 수 있습니다.

디지털 회로를 보는 또 다른 방법은 룩업 테이블에서 구성하는 것입니다. 일부는 "프로그래밍 가능한 논리 장치"로 판매되지만 다른 유형의 PLD가 있습니다. 룩업 테이블은 로직 게이트 기반 기계와 동일한 기능을 사용할 수 있지만 배선을 변경하지 않고도 쉽게 프로그래밍할 수 있습니다.

즉, 설계자는 일반적으로 케이블 레이아웃을 변경할 필요 없이 설계 오류를 수정할 수 있습니다. 따라서 소량 제품에서는 프로그래밍 가능한 논리 장치가 가장 널리 사용되는 솔루션이 될 수 있습니다. 따라서 전자 설계 자동화 소프트웨어를 사용하여 엔지니어가 설계하는 경우가 많습니다.

집적 회로는 실리콘 칩의 여러 트랜지스터로 구성되며 가장 상호 연결된 논리 게이트를 만드는 가장 저렴한 방법입니다.

집적 회로는 일반적으로 전기 부품이 있고 구리의 흔적과 연결된 기판인 인쇄 회로 기판에 내장되어 있습니다.

디자인

반면에 엔지니어는 회로의 복잡성을 최소화하기 위해 논리적 중복성을 줄이기 위해 많은 방법을 사용합니다.

따라서 이러한 구성 요소의 복잡성과 잠재적 오류를 줄이면 종종 비용이 절감되는 경향이 있습니다. 논리적 중복은 이진 결정 다이어그램, Karnaugh 맵, 부울 대수 및 계산 휴리스틱 방법과 같은 몇 가지 잘 알려진 기술을 사용하여 제거할 수 있습니다.

마이크로컨트롤러와 프로그래머블 로직 컨트롤러가 있는 통합 시스템은 일반적으로 최적의 성능이 필요한 복잡한 시스템에서 디지털 로직을 구현하는 데 사용됩니다. 따라서 이러한 시스템은 일반적으로 소프트웨어 엔지니어나 전기 기술자가 래더 언어를 사용하여 프로그래밍합니다.

대표

이러한 표현은 엔지니어의 디지털 회로 설계에 매우 중요합니다. 표현을 선택하기 위해 엔지니어는 디지털 시스템의 유형을 고려합니다. 회로를 나타내는 가장 일반적인 방법은 등가 논리 게이트 세트를 사용하는 것입니다.

각 논리 기호는 다른 형식으로 표시됩니다. 실제 모양 세트는 IEEE / ANSI 표준 1984-91에 따라 1984년에 도입되었으며 현재 집적 회로 제조업체에서 가장 널리 사용되는 것 중 하나입니다. 동등한 전자 스위치 시스템을 구축하는 또 다른 방법입니다. 진리표로 나타낼 수 있습니다.

디지털 시스템의 많은 부분은 조합 시스템과 순차 시스템으로 나눌 수 있습니다. 조합 시스템 내에서 동일한 입력이 제공될 때 항상 동일한 출력이 제공됩니다.

순차 시스템은 여러 출력이 입력으로 피드백되는 조합 시스템입니다. 이것은 디지털 기계가 일련의 작업을 수행하도록 합니다.

보다 기본적인 순차 시스템은 의심할 여지 없이 플립플롭이며, 이는 이진 숫자 또는 "비트"를 나타내는 메커니즘입니다. 순차 시스템은 일반적으로 상태 머신으로 설계됩니다. 이러한 방식으로 엔지니어는 논리 기능의 세부 사항을 고려하여 시스템의 원시 동작을 설계하고 시뮬레이션 내에서 테스트할 수도 있습니다.

논리 시뮬레이션의 경우 모든 디지털 회로 표현에는 지식이 풍부한 컴퓨터 프로그래머가 처리할 수 있는 디지털 파일 형식이 있습니다.

디지털 전자의 장점

• 먼저 디지털 전자 회로는 설계하기가 비교적 쉽습니다.
• 그들은 최고의 정밀도와 프로그래밍 가능성을 가지고 있습니다.
• 전송된 신호는 장거리에서 저하되지 않습니다.
• 또한 이러한 디지털 신호를 쉽게 저장할 수 있습니다.
• 디지털 전자 제품은 '오류'와 '노이즈'에 비교적 내성이 있습니다. 그러나 고속 설계의 특정 경우에는 최소한의 노이즈가 신호에 오류를 일으킬 수 있습니다.
• 집적 칩에서 더 많은 디지털 회로를 만들 수 있습니다. 이것은 우리가 더 작은 크기로 복잡한 시스템을 얻는 데 도움이 될 것입니다.
• 디지털 회로의 모든 지점 내의 전압은 더 낮거나 높을 수 있습니다. 그래서 혼란의 가능성이 적습니다.
• 디지털 회로는 출력이 시불변하기 때문에 더 안정적이지만 아날로그 회로는 환경에 따라 출력을 변경할 수 있습니다.
• 더 넓은 대역폭으로 더 안전하고 전송 속도가 훨씬 빠릅니다.

디지털 전자의 중요성

컴퓨터 과학 및 공학 분야에는 여러 전기 공학 분야가 있습니다. 이를 위해서는 디지털 프레임을 생성할 수 있어야 합니다.

컴퓨터 엔지니어는 단일 전기 분야 대신 전기, 소프트웨어 설계, 하드웨어 및 소프트웨어 통합 분야에서 광범위한 정보를 보유하고 있습니다.

마이크로 컨트롤러, 개인용 컴퓨터, 마이크로 프로세서 및 슈퍼 컴퓨터의 설계를 가지고 있기 때문에 이것의 범위는 상당히 큽니다.

디지털 전자 분야에서는 회로 기판의 크기와 전체 면적을 줄인 VLSI(Very Large Scale Integration)를 사용합니다. 이것은 시스템의 정확성과 성능을 향상시킵니다.

그리고 통신 목적을 위해 디지털 시스템은 데이터 암호화에 상당한 이점이 있습니다. 데이터 전송은 안전하고 안전하게 유지됩니다. 이는 대규모 미래 프로젝트와 함께 디지털 전자의 흐름의 중요성을 반영하는 주요 요소입니다.

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