La electronice digitale, Este un domeniu al electronicii care implică studiul semnalelor digitale în scopul procesării și controlului diferitelor sisteme și subsisteme, contrastând cu electronica analogică și semnalele analogice. Deci, dacă doriți să aflați mai multe despre acest subiect și toate punctele relevante ale acestuia, continuați să citiți acest articol.
Ce este electronica digitală? și bazele sale principale.
Ce este electronica digitală?
Putem spune că există două tipuri diferite de semnale, unul este analogic sau continuu și altul este digital sau, de asemenea, discret. Prin urmare, domeniul științei sau al cercetării în domeniile ingineriei se numește electronică analogică și respectiv digitală. Deci acum în zona electronice digitale, este important să înțelegem gama largă de aplicații pe care le are.
Astfel, de la electronica industrială la anumite domenii de comunicații, de la micro sisteme integrate la echipamente militare. Astfel, poate cel mai important avantaj revoluționar al electronicii, scăderea dimensiunii și îmbunătățirea tehnologiei.
La electronice digitale, Este vorba despre acele sisteme electronice care folosesc un semnal digital în locul celui analogic. Aceasta este cea mai comună reprezentare a algebrei booleene și stă la baza tuturor circuitelor digitale pentru computere și pentru orice produs de consum, cum ar fi telefoanele mobile.
Cea mai importantă și comună unitate a electronice digitale, este poarta logică. Diferite porți logice, de până la zeci de mii, sunt reunite astfel încât să poată fi create sisteme mai complexe decât sunt cunoscute. Sistemul digital complex al acestui tip de electronică este cunoscut în mod obișnuit ca un circuit digital. Pentru o mare parte a inginerilor electronici, termenii „circuit digital„,„ Logică ”și„ sistem digital ”pot fi schimbate în contextul care ne spune despre circuitele digitale.
Construcție
Un circuit digital poate fi construit în mod natural din circuite electrice mici cunoscute sub numele de porți logice, care pot fi utilizate pentru a crea logică combinată. Toate porțile logice sunt proiectate pentru a putea efectua o funcție logică booleană atunci când acționează asupra unor semnale.
O poartă logică este de obicei generată de la unul sau mai multe comutatoare controlate electric, care sunt tranzistoare, dar supapele termionice au avut o utilizare istorică. La rândul său, ieșirea unei porți logice poate controla sau alimenta mai multe porți logice.
Un alt mod de a privi un circuit digital este construcția din tabele de căutare, unele sunt vândute ca „dispozitive logice programabile”, deși există și alte tipuri de PLD. Tabelele de căutare pot utiliza aceleași funcții ca și mașinile bazate pe poarta logică, cu toate acestea pot fi programate cu ușurință fără a schimba cablajul.
Aceasta înseamnă că un proiectant poate repara de obicei erorile de proiectare fără a fi nevoie să schimbați aspectul cablului. Deci, în produsele cu volum mic, dispozitivele logice programabile pot fi soluția cea mai utilizată. Astfel, acestea sunt deseori proiectate de ingineri care folosesc software de automatizare a designului electronic.
Circuitele integrate constau din mai mulți tranzistori pe un cip de silicon și sunt cel mai puțin costisitor mod de a crea cele mai interconectate porți logice.
Circuitele integrate se găsesc în general încorporate într-o placă cu circuite imprimate, care este o placă care are componente electrice și se conectează cu urme de cupru.
Desen
Pe de altă parte, considerăm că inginerii folosesc multe metode pentru a reduce redundanța logică, pentru a minimiza complexitatea circuitelor.
Prin urmare, reducerea complexității componentei și a erorilor potențiale tinde adesea să reducă costurile. Redundanța logică poate fi eliminată folosind mai multe tehnici bine cunoscute, cum ar fi diagramele de decizie binare, hărțile Karnaugh, algebra booleană și metoda euristică de calcul.
Sistemele integrate cu microcontrolere și controlere logice programabile sunt utilizate în mod normal pentru a implementa logica digitală în sisteme complexe care necesită performanțe optime. Deci, aceste sisteme sunt de obicei programate de ingineri software sau electricieni, folosind limbajul scărilor.
Să cunoaștem avantajele pe care le aduce utilizarea electronicii digitale.
Reprezentare
Aceste reprezentări sunt cruciale pentru proiectarea circuitelor digitale ale unui inginer. Pentru a alege reprezentări, inginerii iau în considerare tipurile de sisteme digitale. Cel mai comun mod de a reprezenta circuite este prin intermediul unui set echivalent de porți logice.
Fiecare simbol logic este reprezentat printr-o formă diferită. Setul real de forme a fost introdus în 1984 în conformitate cu standardul IEEE / ANSI 91-1984 și este în prezent unul dintre cele mai utilizate de producătorii de circuite integrate. O altă modalitate de a construi un sistem de comutare electronică echivalent. Care poate fi reprezentat ca un tabel de adevăr.
O mare parte a sistemelor digitale poate fi împărțită în sisteme combinaționale și sisteme secvențiale. În cadrul unui sistem combinațional, aceeași ieșire este întotdeauna prezentată atunci când sunt date aceleași intrări.
Un sistem secvențial este unul combinațional cu mai multe ieșiri retroalimentate ca intrări. Acest lucru determină mașinile digitale să efectueze o succesiune de operații.
Un sistem secvențial mai de bază este, fără îndoială, flip-flop-ul, care este un mecanism care reprezintă o cifră binară sau „bit”. Sistemele secvențiale sunt, în general, concepute ca o mașină de stare. În acest fel, inginerii pot proiecta comportamentul brut al unui sistem și chiar îl pot testa într-o simulare, ținând cont de detaliile funcțiilor logice.
Pentru simularea logică, toate reprezentările de circuite digitale au formate de fișiere digitale, care pot fi procesate de toți programatorii informatici.
Avantajele electronicii digitale
- În primul rând, avem în vedere că circuitele electronice digitale sunt relativ ușor de proiectat.
- Au cea mai mare precizie și programabilitate.
- Semnalele transmise nu se degradează pe distanțe mari.
- De asemenea, aceste semnale digitale pot fi stocate cu ușurință.
- Electronica digitală este comparativ mai imună la „eroare” și „zgomot”. Cu toate acestea, în anumite cazuri de proiecte de mare viteză, orice zgomot minim poate duce la o eroare a semnalului.
- Mai multe circuite digitale pot fi realizate pe cipuri integrate; Acest lucru ne va ajuta să obținem sisteme complexe într-o dimensiune mai mică.
- Tensiunea din orice punct al circuitului digital poate fi mai mică sau mai mare; deci există mai puține șanse de confuzie.
- Circuitele digitale sunt mai fiabile, deoarece ieșirea lor este invariantă în timp, în timp ce circuitele analogice pot schimba ieșirea cu mediul.
- Este mai sigur și rata de transmisie este mult mai mare, cu o lățime de bandă mai mare.
Importanța electronicii digitale
Există mai multe domenii ale ingineriei electrice în domeniul informaticii și ingineriei. Acest lucru necesită necesitatea de a putea crea un cadru digital.
Inginerii de calculatoare au informații extinse în domeniul electricității, proiectării software-ului și integrării hardware și software, mai degrabă decât un singur domeniu al electricității.
Scopul acestui lucru este destul de mare, deoarece are design de microcontrolere, computere personale, microprocesoare și supercalculatoare.
În domeniul electronicii digitale utilizează VLSI (Very Large Scale Integration), care a redus dimensiunea și aria completă a plăcilor de circuite. Acest lucru îmbunătățește precizia și performanța sistemului.
Iar în scopuri de comunicare, sistemele digitale au avantajul semnificativ în criptarea datelor. Transmiterea datelor rămâne sigură. Aceștia sunt factorii predominanți care reflectă importanța fluxului de electronică digitală, de asemenea, cu proiecte mari de viitor.
Dacă ți-a plăcut acest articol și ți-a fost de ajutor, te invităm să vizitezi site-ul nostru web pentru a afla mai multe informații interesante care ți-ar putea fi de ajutor despre electronică așa cum este Ce este tehnologia pentru copii? introducere în metodă. Pe de altă parte, dacă doriți să aflați mai multe despre subiect, vă lăsăm următorul videoclip pentru a avea mai multe informații.