La 數字電子,這是一個電子領域,涉及對數字信號的研究,以處理和控制各種系統和子系統,與模擬電子和模擬信號形成對比。 因此,如果您想了解有關此主題及其所有相關要點的更多信息,請繼續閱讀本文。
什麼是數碼電子?
我們可以說有兩種不同類型的信號,一種是模擬信號或連續信號,另一種是數字信號或離散信號。 因此,工程領域的科學或研究領域分別被稱為模擬電子學和數字電子學。 所以現在在該地區 數字電子, 了解它的廣泛應用非常重要。
因此,從工業電子到某些通信領域,從集成微系統到軍事設備。 因此,也許電子的主要最具革命性的優勢是尺寸的減小和技術的改進。
La 數字電子, 它是關於那些使用數字信號而不是模擬信號的電子系統。 這是布爾代數最常見的表示形式,也是計算機和任何消費產品(如手機)的所有數字電路的基礎。
最重要和最常用的單位 數字電子, 它是邏輯門。 不同的邏輯門(多達數万個)組合在一起,可以創建比已知系統更複雜的系統。 這種電子設備的複雜數字系統通常稱為數字電路。 對於大部分電子工程師來說,«數字電路«,» 邏輯 » 和« 數字系統 »,可以在與我們談論數字電路的上下文中互換。
施工
數字電路自然可以由稱為邏輯門的小型電路構建,邏輯門可用於創建組合邏輯。 所有邏輯門都被設計為在作用於某些信號時能夠執行布爾邏輯功能。
邏輯門通常由一個或多個電控開關生成,這些開關是晶體管,但熱離子閥在歷史上已有使用。 一個邏輯門的輸出又可以控製或饋送更多的邏輯門。
查看數字電路的另一種方式是從查找表中構建,有些作為“可編程邏輯器件”出售,儘管還有其他類型的 PLD。 查找表可以使用與基於邏輯門的機器相同的功能,但是它們可以輕鬆編程而無需更改接線。
這意味著設計人員通常可以修復設計錯誤而無需更改電纜佈局。 因此,在小批量產品中,可編程邏輯器件可能是最廣泛使用的解決方案。 因此,它們通常由工程師使用電子設計自動化軟件進行設計。
集成電路由矽芯片上的幾個晶體管組成,是創建最互連的邏輯門的最便宜的方式。
集成電路通常嵌入在印刷電路板中,印刷電路板是具有電子元件並與銅跡連接的板。
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另一方面,我們有工程師使用許多方法來減少邏輯冗餘,以盡量減少電路的複雜性。
因此,降低這種組件的複雜性和潛在的錯誤往往會降低成本。 可以使用多種眾所周知的技術來消除邏輯冗餘,例如二元決策圖、卡諾圖、布爾代數和計算啟發式方法。
帶有微控制器和可編程邏輯控制器的集成系統通常用於在需要最佳性能的複雜系統中實現數字邏輯。 所以這些系統通常由軟件工程師或電工使用梯形語言進行編程。
表示
這些表示對於工程師的數字電路設計至關重要。 為了選擇表示,工程師會考慮數字系統的類型。 表示電路的最常見方式是使用一組等效的邏輯門。
每個邏輯符號由不同的形式表示。 實際的一組形狀是在 1984 年根據 IEEE/ANSI 標準 91-1984 引入的,目前是集成電路製造商使用最廣泛的形狀之一。 另一種構建等效電子開關係統的方法。 這可以表示為真值表。
很大一部分數字系統可以分為組合系統和順序系統。 在組合系統中,當給定相同的輸入時,總是呈現相同的輸出。
順序系統是一個組合系統,有多個輸出作為輸入反饋。 這會導致數字機器執行一系列操作。
更基本的順序系統無疑是觸發器,它是一種表示二進制數字或“位”的機制。 順序系統通常被設計為狀態機。 通過這種方式,工程師可以設計系統的原始行為,甚至可以在模擬中對其進行測試,同時考慮到邏輯功能的細節。
對於邏輯仿真,所有數字電路表示都有數字文件格式,所有知識淵博的計算機程序員都可以處理。
數碼電子的優勢
- 首先,我們知道數字電子電路相對容易設計。
- 它們具有最高的精度和可編程性。
- 遠距離傳輸的信號不會衰減。
- 此外,這些數字信號可以輕鬆存儲。
- 數字電子產品相對來說更容易受到“錯誤”和“噪音”的影響。 然而,在高速設計的某些情況下,任何最小的噪聲都可能導致信號錯誤。
- 可以在集成芯片上製作更多的數字電路; 這將有助於我們以更小的尺寸獲得複雜的系統。
- 數字電路任意一點內的電壓可低可高; 所以混淆的可能性較小。
- 數字電路更可靠,因為它們的輸出是時不變的,而模擬電路可以隨環境改變輸出。
- 它更安全,傳輸速率更高,帶寬更寬。
數字電子的重要性
計算機科學與工程領域內有多個電氣工程領域。 這需要能夠創建數碼相框的必要性。
計算機工程師在電力、軟件設計和軟硬件集成領域擁有廣泛的信息,而不是單一的電力領域。
這個範圍相當大,因為它有微控制器、個人計算機、微處理器和超級計算機的設計。
在數字電子領域,它使用了 VLSI(超大規模集成),它減小了電路板的尺寸和完整面積。 這提高了系統的準確性和性能。
對於通信目的,數字系統在數據加密方面具有顯著優勢。 數據傳輸仍然安全可靠。 這些是反映數字電子產品流的重要性的主要因素,以及未來的大型項目。
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