Elettronika diġitali Kun af il-prinċipji bażiċi tagħha!

La elettroniku diġitali, Huwa qasam tal-elettronika li jinvolvi l-istudju ta 'sinjali diġitali sabiex jiġu pproċessati u kkontrollati diversi sistemi u subsistemi, b'kuntrast ma' elettronika analoga u sinjali analogi. Allura, jekk trid tkun taf aktar dwar dan is-suġġett u l-punti rilevanti kollha tiegħu, kompli aqra dan l-artikolu.

X'inhi l-Elettronika Diġitali?

Nistgħu ngħidu li hemm żewġ tipi differenti ta 'sinjali, wieħed huwa analogu jew kontinwu u ieħor huwa diġitali jew diskret ukoll. Għalhekk, il-qasam tax-xjenza jew riċerka fl-oqsma tal-inġinerija jissejħu elettronika analoga u diġitali rispettivament. Allura issa fil - qasam tal - diġitali elettroniku, huwa importanti li tifhem il-firxa wiesgħa ta 'applikazzjonijiet li għandha.

Għalhekk, minn elettronika industrijali għal ċerti oqsma ta 'komunikazzjoni, minn sistemi mikro integrati għal tagħmir militari. Għalhekk, forsi l-iktar vantaġġ ewlieni rivoluzzjonarju tal-elettronika, it-tnaqqis fid-daqs u t-titjib tat-teknoloġija.

La elettroniku diġitali, Huwa dwar dawk is-sistemi elettroniċi li jużaw sinjal diġitali minflok dak analogu. Din hija l-iktar rappreżentazzjoni komuni tal-alġebra Booleana u hija l-bażi taċ-ċirkwiti diġitali kollha għall-kompjuters u kwalunkwe prodott għall-konsumatur, bħal mowbajls.

L - iktar unità importanti u komuni tal - diġitali elettroniku, huwa l-bieb loġiku. Xtiebi loġiċi differenti, sa għexieren ta 'eluf, jinġabru flimkien sabiex ikunu jistgħu jinħolqu sistemi aktar kumplessi milli huma magħrufa. Is-sistema diġitali kumplessa ta 'dan it-tip ta' elettronika hija komunement magħrufa bħala ċirkwit diġitali. Għal parti kbira ta 'inġiniera elettroniċi, it-termini ta' «ċirkwit diġitali"," Loġika "u" sistema diġitali "jistgħu jiġu skambjati fil-kuntest li jgħidilna dwar ċirkwiti diġitali.

Kostruzzjoni

Ċirkwit diġitali jista 'jinbena b'mod naturali minn ċirkwiti elettriċi żgħar magħrufa bħala xtiebi loġiċi, li jistgħu jintużaw biex joħolqu loġika kkombinata. Il-gradi loġiċi kollha huma ddisinjati biex ikunu jistgħu jwettqu funzjoni loġika Booleana meta taġixxi fuq xi sinjali.

Bieb loġiku ġeneralment jiġi ġġenerat minn swiċċ wieħed jew aktar ikkontrollati bl-elettriku, li huma transisters, iżda valvi termjoniċi kellhom użu storiku. L-output ta 'xatba loġika, imbagħad jista' jikkontrolla jew jitma 'iktar xtiebi loġiċi.

Mod ieħor kif tħares lejn ċirkwit diġitali huwa l-kostruzzjoni minn tabelli ta 'tfittxija, xi wħud jinbiegħu bħala "apparat loġiku programmabbli", għalkemm hemm tipi oħra ta' PLD. It-tabelli ta 'tfittxija jistgħu jużaw l-istess funzjonijiet bħall-magni bbażati fuq il-bieb loġiku, madankollu jistgħu jiġu programmati faċilment mingħajr ma jibdlu l-wajers.

Dan ifisser li disinjatur normalment jista 'jsewwi żbalji fid-disinn mingħajr il-ħtieġa li jibdel it-tqassim tal-kejbil. Allura fi prodotti ta 'volum żgħir, apparati loġiċi li huma programmabbli jistgħu jkunu s-soluzzjoni l-aktar użata. Għalhekk, ħafna drabi huma ddisinjati minn inġiniera li jużaw softwer ta 'awtomazzjoni tad-disinn elettroniku.

Ċirkuwiti integrati jikkonsistu f'diversi transisters fuq ċippa tas-silikon u huma l-inqas mod li jiswa biex jinħolqu l-iktar xtiebi loġiċi interkonnessi.

Iċ-ċirkwiti integrati ġeneralment jinstabu inkorporati f'bord taċ-ċirkwit stampat, li huwa bord li għandu komponenti elettriċi u jgħaqqad ma 'traċċi tar-ram.

Design

Min-naħa l-oħra, għandna li l-inġiniera jużaw ħafna metodi biex ikunu jistgħu jnaqqsu s-sensja loġika sabiex jimminimizzaw il-kumplessità taċ-ċirkwiti.

It-tnaqqis ta 'din il-kumplessità tal-komponent u l-iżbalji potenzjali, għalhekk, ħafna drabi għandu t-tendenza li jnaqqas l-ispejjeż. Redundancy loġika tista 'tiġi eliminata bl-użu ta' bosta tekniki magħrufa, bħal dijagrammi ta 'deċiżjoni binarja, mapep karnaugh, alġebra Booleana, u l-metodu heuristic komputazzjonali.

Sistemi integrati b'mikrokontrolluri u kontrolluri loġiċi programmabbli huma normalment użati biex jimplimentaw loġika diġitali f'sistemi kumplessi li jeħtieġu l-aħjar prestazzjoni. Allura dawn is-sistemi huma ġeneralment ipprogrammati minn inġiniera tas-softwer jew elettriċisti, bl-użu tal-lingwa tas-sellum.

Rappreżentanza

Dawn ir-rappreżentazzjonijiet huma kruċjali għad-disinn taċ-ċirkwit diġitali ta 'inġinier. Sabiex jagħżlu rappreżentazzjonijiet, l-inġiniera jikkunsidraw it-tipi ta 'sistemi diġitali. L-iktar mod komuni biex tirrappreżenta ċirkuwiti huwa permezz ta 'sett ekwivalenti ta' gradi loġiċi.

Kull simbolu loġiku huwa rappreżentat minn forma differenti. Is-sett ta 'forom attwali ġie introdott fl-1984 skond l-istandard IEEE / ANSI 91-1984 u bħalissa huwa wieħed mill-aktar użati mill-manifatturi taċ-ċirkwiti integrati. Mod ieħor biex tinbena sistema ta 'swiċċ elettroniku ekwivalenti. Li tista 'tkun rappreżentata bħala tabella tal-verità.

Parti kbira ta 'sistemi diġitali tista' tinqasam f'sistemi kombinazzjonali u sekwenzjali. Fi sistema kombinazzjonali, l-istess output huwa dejjem ippreżentat meta jingħataw l-istess inputs.

Sistema sekwenzjali hija waħda kombinazzjonali b'diversi outputs mitmugħa lura bħala inputs. Dan jikkawża li magni diġitali jagħmlu sekwenza ta 'operazzjonijiet.

Sistema sekwenzjali aktar bażika hija bla dubju l-flip flop, li huwa mekkaniżmu li jirrappreżenta ċifra binarja jew "bit". Sistemi sekwenzjali huma ġeneralment iddisinjati bħala magna statali. B'dan il-mod, l-inġiniera jistgħu jiddisinjaw l-imġieba prima ta 'sistema u saħansitra jittestjawha f'simulazzjoni, filwaqt li jqisu d-dettalji tal-funzjonijiet loġiċi.

Għas-simulazzjoni loġika, ir-rappreżentazzjonijiet taċ-ċirkwiti diġitali kollha għandhom formati ta 'fajls diġitali, li jistgħu jiġu pproċessati mill-programmaturi tal-kompjuter kollha infurmati.

Vantaġġi tal-elettronika diġitali

• L-ewwel għandna li ċ-ċirkuwiti elettroniċi diġitali huma relattivament faċli biex jiġu ddisinjati.
• Huma għandhom l-ogħla preċiżjoni u programmabilità.
• Is-sinjali trasmessi ma jiddegradawx fuq distanzi twal.
• Ukoll, dawn is-sinjali diġitali jistgħu jinħażnu faċilment.
• L-elettronika diġitali hija komparattivament iktar immuni għal 'żball' u 'storbju. Madankollu, f'ċerti każijiet ta 'disinni b'veloċità għolja, kwalunkwe ħoss minimu jista' jwassal għal żball fis-sinjal.
• Jistgħu jsiru aktar ċirkuwiti diġitali fuq ċipep integrati; Dan jgħinna niksbu sistemi kumplessi f'daqs iżgħar.
• Il-vultaġġ fi kwalunkwe punt taċ-ċirkwit diġitali jista 'jkun iktar baxx jew ogħla; allura hemm inqas ċans ta 'konfużjoni.
• Ċirkwiti diġitali huma aktar affidabbli minħabba li l-output tagħhom ma jvarjax fil-ħin, filwaqt li ċirkwiti analogi jistgħu jibdlu l-output mal-ambjent.
• Huwa aktar sigur u r-rata ta 'trasmissjoni hija ħafna ogħla b'wisa' ta 'frekwenza usa'.

L-importanza tal-elettronika diġitali

Hemm bosta oqsma tal-inġinerija elettrika fil-qasam tax-xjenza tal-kompjuter u l-inġinerija. Dan jeħtieġ il-ħtieġa li tkun kapaċi toħloq qafas diġitali.

L-inġiniera tal-kompjuter għandhom informazzjoni estensiva fil-qasam tal-elettriku, id-disinn tas-softwer, u l-integrazzjoni tal-ħardwer u s-softwer minflok qasam wieħed tal-elettriku.

L-ambitu ta 'dan huwa pjuttost kbir, peress li għandu disinn ta' mikrokontrolluri, kompjuters personali, mikroproċessuri u superkompjuters.

Fil-qasam tal-elettronika diġitali juża l-VLSI (Integrazzjoni fuq skala kbira ħafna) li naqqset id-daqs u l-erja sħiħa taċ-ċirkwiti. Dan itejjeb l-eżattezza u l-prestazzjoni tas-sistema.

U għal skopijiet ta 'komunikazzjoni, is-sistemi diġitali għandhom il-vantaġġ sinifikanti fil-kriptaġġ tad-dejta. It-trasmissjoni tad-dejta tibqa 'sigura u sigura. Dawn huma l-fatturi predominanti li jirriflettu l-importanza tal-fluss tal-elettronika diġitali, ukoll bi proġetti futuri kbar.

Jekk għoġobni dan l-artikolu u kien ta 'għajnuna, nistednuk iżżur il-websajt tagħna biex titgħallem aktar informazzjoni interessanti li tista' tkun ta 'għajnuna għalik dwar l-elettronika kif inhi X'inhi t-teknoloġija għat-tfal? introduzzjoni għall-metodu. Min-naħa l-oħra, jekk trid tkun taf aktar dwar is-suġġett, inħallu l-filmat li ġej biex ikollok aktar informazzjoni.