La okwedijithali, Kuyinkambu ye-elekthronikhi ebandakanya ukutadisha amasiginali edijithali ukuze kucubungulwe futhi kulawulwe izinhlelo ezahlukahlukene nezinhlelo ezingaphansi, kuqhathaniswa ne-analog electronics kanye nezimpawu ze-analog. Ngakho-ke, uma ufuna ukwazi kabanzi ngalesi sihloko nawo wonke amaphuzu aso afanele, qhubeka ufunde le ndatshana.
Yini i-elekthronikhi yedijithali? nezisekelo zalo eziyinhloko.
Yini i-Digital Electronics?
Singasho ukuthi kunezinhlobo ezimbili zamasiginali, eyodwa iyi-analog noma iyaqhubeka kanti enye idigital noma futhi ihlukile. Ngakho-ke, inkambu yesayensi noma yocwaningo ezindaweni zobunjiniyela ibizwa nge-analog kanye ne-elekthronikhi yedijithali ngokulandelana. Ngakho-ke manje endaweni ye- okwedijithali, kubalulekile ukuqonda ububanzi bezinhlelo zokusebenza enazo.
Lokhu kwenzeka kusuka ku-elekthronikhi yezimboni kuya emikhakheni ethile yokuxhumana, kusuka ezinhlelweni ezihlanganisiwe ezincane kuya kwimishini yezempi. Ngakho-ke, mhlawumbe inzuzo enkulu yokuguqula izinto ze-elekthronikhi, ukwehla kosayizi kanye nokwenza ngcono ubuchwepheshe.
La okwedijithali, Kumayelana nalezo zinhlelo ze-elekthronikhi ezisebenzisa isignali yedijithali esikhundleni se-analogi. Lokhu okufanayo ukumelwa okuvame kakhulu kwe-Boolean algebra futhi kuyisisekelo sawo wonke ama-circuits edijithali amakhompyutha nanoma yimuphi umkhiqizo wabathengi, njengamaselula.
Iyunithi ebaluleke kakhulu futhi ejwayelekile ye okwedijithali, yisango elinengqondo. Amasango ahlukahlukene enengqondo, aze afike emashumini ezinkulungwane, ahlanganisiwe ukuze kudalwe izinhlelo eziyinkimbinkimbi ukwedlula ezaziwayo. Isistimu eyinkimbinkimbi yedijithali yalolu hlobo lwe-elekthronikhi yaziwa kakhulu njengesekethe yedijithali. Ngokwengxenye enkulu yonjiniyela be-elekthronikhi, imigomo ye- «isifunda sedijithali«,» Logic »ne-« digital system », kungashintshaniswa ngaphakathi komongo okhuluma nathi ngamasekethe edijithali.
UKUQALA
Isekethe yedijithali ngokwemvelo ingakhiwa kusuka kumasekethe amancane kagesi aziwa njengamasango enengqondo, angasetshenziswa ukudala umqondo ohlanganisiwe. Onke amasango anengqondo aklanyelwe ukwenza umsebenzi we-Boolean logic lapho esebenza kwamanye amasiginali.
Isango elinengqondo livamise ukwenziwa ngoshintsho olulodwa noma ngaphezulu olulawulwa ugesi, okungama-transistor, kepha ama-valve e-thermionic asetshenziswe ngokomlando. Ukukhishwa kwesango elinengqondo, nakho kungalawula noma kuphe amasango amaningi enengqondo.
Enye indlela yokubheka isekethe yedijithali ukwakhiwa kusuka kumatafula wokubheka, amanye athengiswa "njengamadivayisi we-logic ahlelwe", yize kunezinye izinhlobo ze-PLD. Amatafula wokubheka angasebenzisa imisebenzi efanayo nemishini esekwe kulogic esangweni, noma kunjalo ingahlelwa kalula ngaphandle kokushintsha izintambo.
Lokhu kusho ukuthi umklami ngokuvamile angalungisa amaphutha wedizayini ngaphandle kwesidingo sokushintsha ukwakheka kwekhebula. Ngakho-ke emikhiqizweni yevolumu encane, amadivayisi enengqondo angahlelwa angaba yisixazululo esisetshenziswa kakhulu. Ngakho-ke, zivame ukwakhiwa ngonjiniyela abasebenzisa i-elektroniki yokwakha isoftware ezenzakalelayo.
Amasekhethi ahlanganisiwe aqukethe ama-transistor amaningi ku-chip abicah futhi ayindlela ebiza kakhulu yokwakha amasango omqondo axhumeke kakhulu.
Amasekhethi ahlanganisiwe ngokuvamile atholakala efakwe ebhodini lesifunda eliphrintiwe, okuyibhodi elinezinto zikagesi futhi elixhuma ngemikhondo yethusi.
Umklamo
Ngakolunye uhlangothi, sinonjiniyela wokuthi onjiniyela basebenzise izindlela eziningi ukuze bakwazi ukunciphisa ukudilizwa okunengqondo ukuze banciphise ubunzima besekethe.
Ukunciphisa lokhu kuba yinkimbinkimbi kwamaphutha okungenzeka kube khona, ngakho-ke, kuvame ukwehlisa izindleko. Ukudilizwa kwemisebenzi okunengqondo kungasuswa kusetshenziswa amasu amaningi aziwayo, njengemidwebo yesinqumo kanambambili, amamephu weKarnaugh, i-algebra ye-Boolean, kanye nendlela yokubala yama-computational.
Amasistimu ahlanganisiwe anama-microcontroller kanye nama-logic programwable programmers ajwayele ukusetshenziselwa ukwenza i-logic yedijithali ezinhlelweni eziyinkimbinkimbi ezidinga ukusebenza kahle. Ngakho-ke lezi zinhlelo zivame ukuhlelwa ngonjiniyela be-software noma ngogesi, kusetshenziswa ulimi lwesitebhisi.
Masazi izinzuzo ezilethwa ukusetshenziswa kwe-elekthronikhi yedijithali.
Ukumelwa
Lezi zimelo zibalulekile ekwakhiweni kwesekethe yedijithali yonjiniyela. Ukuze ukhethe izethulo, onjiniyela babheka izinhlobo zezinhlelo zedijithali. Indlela ejwayelekile ukumela amasekethe ngokusebenzisa iqoqo elifanayo lamasango enengqondo.
Uphawu ngalunye olunengqondo lumelelwa yifomu ehlukile. Isethi yangempela yezimo yethulwa ngo-1984 ngokuya nge-IEEE / ANSI standard 91-1984 futhi njengamanje ingenye yezindawo ezisetshenziswa kakhulu ngabakhiqizi bamasekethe ahlanganisiwe. Enye indlela yokwakha uhlelo olulinganayo lokushintsha ngogesi. Okungamelwa njengetafula leqiniso.
Ingxenye enkulu yezinhlelo zedijithali ingahlukaniswa ngezinhlelo ezihlanganayo nezilandelanayo. Ngaphakathi kohlelo oluhlanganayo, umphumela ofanayo uhlala wethulwa lapho kufakwa okokufaka okufanayo.
Uhlelo olulandelanayo luyinhlanganisela enemiphumela eminingana ebuyiselwe emuva njengokufakwayo. Lokhu kubangela ukuthi imishini yedijithali yenze ukulandelana kokusebenza.
Isistimu yokulandelana eyisisekelo ngokungangabazeki i-flip flop, okuyindlela emele idijithi kanambambili noma i- "bit". Izinhlelo ezilandelanayo ngokuvamile zenzelwe njengomshini wombuso. Ngale ndlela, onjiniyela bangaklama ukusebenza okuluhlaza kwesistimu futhi bayihlole ngaphakathi kokulingisa, becabanga ngemininingwane yemisebenzi enengqondo.
Okokulingisa okunengqondo, konke ukumelwa kwesekethe yedijithali kunamafomethi wefayela ledijithali, angacutshungulwa yibo bonke abahleli bama-computer abanolwazi.
Izinzuzo ze-elekthronikhi yedijithali
- Okokuqala sinokuthi amasekethe edijithali kagesi kulula ukuwakha.
- Banokunemba okuphezulu kakhulu nohlelo.
- Izimpawu ezidluliswayo azilulazi emabangeni amade.
- Futhi, lezi zimpawu zedijithali zingagcinwa kalula.
- I-elekthronikhi yedijithali ayivikeleki ngokuqhathaniswa 'nephutha' kanye 'nomsindo. Kodwa-ke, ezimweni ezithile zokwakhiwa kwejubane eliphezulu, noma yimuphi umsindo omncane ungaholela ephutheni kusiginali.
- Amasekethe amaningi edijithali angenziwa kuma-chips ahlanganisiwe; Lokhu kuzosisiza ekutholeni izinhlelo eziyinkimbinkimbi ngosayizi omncane.
- Amandla angaphakathi kunoma yiliphi iphuzu lesifunda sedijithali angaba ngaphansi noma ngaphezulu; ngakho-ke mancane amathuba okudideka.
- Amasekhethi edijithali anokwethenjelwa ngokwengeziwe, ngoba okukhiphayo kungaguquguquki kwesikhathi, kuyilapho amasekethe we-analog angashintsha okukhiphayo nemvelo.
- Kuphephe kakhulu futhi izinga lokudlulisa liphakeme kakhulu nge-bandwidth ebanzi.
Ukubaluleka kwe-elekthronikhi yedijithali
Kunemikhakha eminingi yobunjiniyela kagesi ngaphakathi kwendawo yesayensi yekhompyutha nobunjiniyela. Lokhu kudinga isidingo sokuthi sikwazi ukudala ifreyimu yedijithali.
Onjiniyela bamakhompyutha banemininingwane ebanzi emkhakheni kagesi, ukwakheka kwesoftware, kanye nokuhlanganiswa kwehadiwe nesoftware esikhundleni senkambu eyodwa kagesi.
Ububanzi balokhu bukhulu impela, ngoba bunokwakheka kwama-microcontroller, amakhompyutha wakho, ama-microprocessors namakhompyutha amakhulu.
Ngaphakathi emkhakheni we-elekthronikhi yedijithali isebenzisa i-VLSI (Ukuhlanganiswa Okukhulu Kakhulu Kwesikali) eyehlise usayizi nendawo ephelele yamabhodi wesifunda. Lokhu kuthuthukisa ukunemba nokusebenza kohlelo.
Futhi ngezinjongo zokuxhumana, izinhlelo zedijithali zinenzuzo enkulu ekubetheni kwedatha. Ukudluliswa kwedatha kuhlala kuphephile futhi kuvikelekile. Lezi yizici ezivelele ezibonisa ukubaluleka kokuhamba kwe-elekthronikhi yedijithali, futhi ngamaphrojekthi amakhulu wesikhathi esizayo.
Uma ngabe uyithandile le ndatshana futhi ibiwusizo, sikumema ukuthi uvakashele iwebhusayithi yethu ukuze ufunde imininingwane ethe xaxa engakusiza mayelana ne-elektroniki njengoba injalo Buyini ubuchwepheshe bezingane? isingeniso sendlela. Ngakolunye uhlangothi, uma ufuna ukwazi kabanzi ngale ndaba, sikushiya le vidiyo elandelayo ukuze ube nemininingwane eminingi.