Elektronika dixhitale Njihni parimet e saj themelore!

La elektronike dixhitale, Shtë një fushë e elektronikës që përfshin studimin e sinjaleve dixhitale për të qenë në gjendje të përpunojë dhe kontrollojë sisteme dhe nënsisteme të ndryshme, në kontrast me elektronikën analoge dhe sinjalet analoge. Pra, nëse doni të dini më shumë për këtë temë dhe të gjitha pikat e saj përkatëse, vazhdoni të lexoni këtë artikull.

Çfarë është Elektronika Dixhitale?

Mund të themi se ekzistojnë dy lloje të ndryshme sinjalesh, njëra është analoge ose e vazhdueshme dhe një tjetër është dixhitale ose gjithashtu diskrete. Prandaj, fusha shkencore ose kërkimore në fushat inxhinierike quhen përkatësisht elektronikë analoge dhe dixhitale. Pra, tani në zonën e elektronike dixhitale, është e rëndësishme të kuptojmë gamën e gjerë të aplikacioneve që ka.

Kështu, nga elektronika industriale në fusha të caktuara të komunikimit, nga mikro sistemet e integruara në pajisjet ushtarake. Kështu, ndoshta përparësia kryesore më revolucionare e elektronikës, zvogëlimi i madhësisë dhe përmirësimi i teknologjisë.

La elektronike dixhitale, Bëhet fjalë për ato sisteme elektronike që përdorin një sinjal dixhital në vend të atij analog. Ky është përfaqësimi më i zakonshëm i algjebrës Boolean dhe është baza e të gjitha qarqeve dixhitale për kompjuterët dhe çdo produkt të konsumit, siç janë telefonat celularë.

Njësia më e rëndësishme dhe e zakonshme e elektronike dixhitale, është porta logjike. Porta të ndryshme logjike, deri në dhjetëra mijëra, janë bashkuar në mënyrë që të krijohen sisteme më komplekse nga sa dihen. Sistemi dixhital kompleks i këtij lloji të elektronikës njihet zakonisht si një qark dixhital. Për një pjesë të madhe të inxhinierëve elektronikë, kushtet e «qark dixhital"," Logjika "dhe" sistemi dixhital "mund të ndërrohen brenda kontekstit që na tregon për qarqet dixhitale.

Ndërtim

Një qark dixhital natyrisht mund të ndërtohet nga qarqe të vogla elektrike të njohura si porta logjike, të cilat mund të përdoren për të krijuar logjikë të kombinuar. Të gjitha portat logjike janë krijuar për të qenë në gjendje të kryejnë një funksion logjik Boolean kur vepron në disa sinjale.

Një portë logjike zakonisht krijohet nga një ose më shumë ndërprerës të kontrolluar elektrikisht, të cilët janë transistorë, por valvulat termionike kanë pasur përdorim historik. Prodhimi i një porte logjike, nga ana tjetër, mund të kontrollojë ose të ushqejë më shumë porta logjike.

Një mënyrë tjetër për të parë një qark dixhital është ndërtimi nga tabelat e kërkimit, disa shiten si "pajisje logjike të programueshme", edhe pse ka lloje të tjera të PLD. Tabelat e kërkimit mund të përdorin të njëjtat funksione si makinat me bazë porta logjike, megjithatë ato mund të programohen lehtësisht pa ndryshuar instalimet elektrike.

Kjo do të thotë që një projektues zakonisht mund të riparojë gabimet e projektimit pa pasur nevojë të ndryshojë paraqitjen e kabllove. Pra, në produktet me vëllim të vogël, pajisjet logjike që janë të programueshme mund të jenë zgjidhja më e përdorur. Kështu, ato shpesh janë dizajnuar nga inxhinierë duke përdorur softuer elektronik të automatizimit të dizajnit.

Qarqet e integruara përbëhen nga disa transistorë në një çip silikoni dhe janë mënyra më pak e shtrenjtë për të krijuar portat logjike më të ndërlidhura.

Qarqet e integruara në përgjithësi gjenden të ngulitura në një tabelë qarku të shtypur, e cila është një tabelë që ka përbërës elektrikë dhe lidhet me gjurmët e bakrit.

Dizajn

Nga ana tjetër, ne kemi se inxhinierët përdorin shumë metoda për të zvogëluar tepricën logjike në mënyrë që të minimizojnë kompleksitetin e qarqeve.

Reduktimi i kompleksitetit të këtij komponenti dhe gabimeve të mundshme, prandaj, shpesh tenton të zvogëlojë kostot. Teprica logjike mund të eliminohet duke përdorur disa teknika të mirënjohura, të tilla si diagramet e vendimeve binare, hartat Karnaugh, algjebra Boolean dhe metoda heuristike llogaritëse.

Sistemet e integruara me mikrokontrollues dhe kontrollues logjikë të programueshëm zakonisht përdoren për të zbatuar logjikën dixhitale në sisteme komplekse që kërkojnë performancë optimale. Pra, këto sisteme zakonisht programohen nga inxhinierë softuerësh ose elektricistë, me përdorimin e gjuhës së shkallëve.

Përfaqësimi

Këto paraqitje janë vendimtare për hartimin e qarkut dixhital të një inxhinieri. Për të zgjedhur përfaqësimet, inxhinierët marrin parasysh llojet e sistemeve dixhitale. Mënyra më e zakonshme për të përfaqësuar qarqet është me anë të një grupi ekuivalent të portave logjike.

Çdo simbol logjik përfaqësohet nga një formë e ndryshme. Grupi aktual i formave u prezantua në 1984 në përputhje me standardin IEEE / ANSI 91-1984 dhe aktualisht është një nga më të përdorurat nga prodhuesit e qarqeve të integruara. Një mënyrë tjetër për të ndërtuar një sistem ndërprerës elektronik ekuivalent. E cila mund të përfaqësohet si një tabelë e së vërtetës.

Një pjesë e madhe e sistemeve dixhitale mund të ndahen në sisteme kombinuese dhe sekuenciale. Brenda një sistemi kombinues, prodhimi i njëjtë paraqitet gjithmonë kur jepen të njëjtat hyrje.

Një sistem sekuencial është një sistem kombinues me disa dalje të ushqyera si hyrje. Kjo bën që makinat dixhitale të bëjnë një sekuencë operacionesh.

Një sistem sekuencial më themelor është padyshim flip -flop, i cili është një mekanizëm që përfaqëson një shifër binare ose "bit". Sistemet sekuenciale në përgjithësi janë të dizajnuara si një makinë shtetërore. Në këtë mënyrë, inxhinierët mund të hartojnë sjelljen e papërpunuar të një sistemi dhe madje ta testojnë atë brenda një simulimi, duke marrë parasysh detajet e funksioneve logjike.

Për simulimin logjik, të gjitha përfaqësimet e qarkut dixhital kanë formate dixhitale të skedarëve, të cilat mund të përpunohen nga të gjithë programuesit kompjuterikë të ditur.

Avantazhet e elektronikës dixhitale

• Së pari ne kemi se qarqet elektronike dixhitale janë relativisht të lehta për tu hartuar.
• Ata kanë saktësinë dhe programueshmërinë më të lartë.
• Sinjalet e transmetuara nuk degradojnë në distanca të gjata.
• Gjithashtu, këto sinjale dixhitale mund të ruhen lehtësisht.
• Elektronika dixhitale është relativisht më imune ndaj 'gabimit' dhe 'zhurmës'. Sidoqoftë, në raste të caktuara të modeleve me shpejtësi të lartë, çdo zhurmë minimale mund të çojë në një gabim në sinjal.
• Më shumë qarqe dixhitale mund të bëhen në patate të skuqura të integruara; Kjo do të na ndihmojë të marrim sisteme komplekse në një madhësi më të vogël.
• Tensioni brenda çdo pike të qarkut dixhital mund të jetë më i ulët ose më i lartë; kështu që ka më pak mundësi për konfuzion.
• Qarqet dixhitale janë më të besueshme sepse dalja e tyre është e pandryshueshme në kohë, ndërsa qarqet analoge mund të ndryshojnë daljen me mjedisin.
• Shtë më e sigurt dhe shkalla e transmetimit është shumë më e lartë me një bandë më të gjerë.

Rëndësia e elektronikës dixhitale

Ka fusha të shumta të inxhinierisë elektrike brenda fushës së shkencës kompjuterike dhe inxhinierisë. Kjo kërkon domosdoshmërinë për të qenë në gjendje të krijoni një kornizë dixhitale.

Inxhinierët e kompjuterave kanë informacion të gjerë në fushën e energjisë elektrike, projektimit të softuerit dhe integrimit të harduerit dhe softuerit në vend të një fushe të vetme të energjisë elektrike.

Shtrirja e kësaj është mjaft e madhe, pasi ka dizajnin e mikrokontrolluesve, kompjuterëve personal, mikroprocesorëve dhe super kompjuterëve.

Brenda fushës së elektronikës dixhitale përdor VLSI (Integrim në Shkallë Shumë të Madhe) i cili ka zvogëluar madhësinë dhe sipërfaqen e plotë të pllakave të qarkut. Kjo përmirëson saktësinë dhe performancën e sistemit.

Dhe për qëllime komunikimi, sistemet dixhitale kanë përparësinë e rëndësishme në kriptimin e të dhënave. Transmetimi i të dhënave mbetet i sigurt dhe i sigurt. Këta janë faktorët mbizotërues që pasqyrojnë rëndësinë e rrjedhës së elektronikës dixhitale, gjithashtu me projekte të mëdha në të ardhmen.

Nëse ju pëlqeu ky artikull dhe ishte i dobishëm, ju ftojmë të vizitoni faqen tonë të internetit për të mësuar informacione më interesante që mund t'ju ndihmojnë për elektronikën siç është Çfarë është teknologjia për fëmijët? hyrje në metodë. Nga ana tjetër, nëse doni të dini më shumë rreth temës, ju lëmë videon e mëposhtme për të pasur më shumë informacion.