סינתזה של מעגלים דיגיטליים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / חובב רדיו מתחיל

כזה שם מכון רציני... אל תפחדו מבעוד מועד. בוא נלך לפי הסדר.

באלקטרוניקה משתמשים לעתים קרובות במונח "קופסה שחורה". זו, כמובן, לא הקופסה השחורה שמשרד מצבי החירום מחפש אחרי התרסקות נוספת של ה-Tu-154 של אירופלוט. עוד קופסה...

באלקטרוניקה, "קופסה שחורה" היא מעין מעגל שמתעצל לצייר. למעגל הזה יש כמה כניסות, כמה יציאות, ואנחנו יודעים בדיוק איך הוא מתנהג. כלומר, אתה יכול לחזות בקלות מה יקרה בפלט אם תחיל משהו על הקלט. באופן גס, מעגל הקופסה השחורה מתואר על ידי ביטוי מתמטי של הצורה:

y = f(x),

איפה

x - אות כניסה

y - אות פלט.

סינתזה של מעגלים דיגיטליים

לקופסאות שחורות יש רק הרבה דוגמאות מהחיים... קח לפחות דבר טריוויאלי כזה כמו ברזל. יש לו כפתור לכוונון טמפרטורה וכפתור שחרור קיטור - אלו הן ה"כניסות" של הקופסה השחורה. כמו כן, יש לו משטח חימום, ובו - חורים - אלו "יציאות".

איך כניסות ויציאות קשורות?

טמפרטורת פני השטח פרופורציונלית לזווית הסיבוב של הכפתור
אדים יוצאים מהחורים בעת לחיצה על הכפתור.

הדוגמה הזו אולי פרימיטיבית למדי, אבל היא ברורה באופן מגונה. אחרי הכל, בבוקר, גיהוץ מכנסיים, אתה לא חושב על איך המגהץ עובד? אבל אתה יודע היטב מה צריך לעשות עם עט וכפתור כדי לקבל את התוצאה הרצויה ...

למה אני כל זה? ולעובדה שבטכנולוגיה יש פעמים רבות להיעזר במושג "קופסה שחורה" על מנת לפשט את הפיתוח בשלב מסוים. עם זאת, בשלבים הבאים, אתה עדיין צריך "לפרוש" את הקופסה השחורה - כלומר, לעצב את המעגל שלה.

ומכיוון שאתה ואני נושאים את השם הגאה של מהנדסי אלקטרוניקה, ולא רק בעלי מניות-מתלבטים, אלא גם מעצבים-מפתחים, זוהי חובתנו הישירה להיות מסוגלים להמציא את התוכנית שלה מתיאור הקופסה השחורה.

כמובן, לא נכין ברזלים. במיוחד - במדור על טכנולוגיה דיגיטלית. מוטב שנעסוק בסינתזה של מעגלים דיגיטליים לפי טבלת האמת.

משימה מספר אחת

יש אלמנט מסוים עם שתי כניסות ופלט אחד, וטבלת האמת שלו ידועה:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. תמונה למשימה מספר אחת

יש צורך להמציא תרשים של אלמנט זה המבוסס על אלמנטים לוגיים ידועים.

אנחנו מסתכלים בזהירות וחושבים...

אנו מתעניינים באותם מיקומים של טבלת האמת שבהם אות המוצא הוא 1.

אבל! הנה מה שאנחנו רואים: יחידה בכניסה b מובילה בכל מקרה ליחידה במוצא. גדול!

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. שוב טבלת האמת

אז אנחנו יכולים לחבר את הקלט b ישירות עם הפלט c ... ליתר דיוק, הם יכלו. אבל יש לנו עוד יחידה אחת במוצא - כאשר אפסים מוחלים על שתי הכניסות. זוכר איזה אלמנט מגיב לשני אפסים? תן לי להסתכל על הפסקה הקודמת...

זה נכון, אלמנט "OR-NOT"! המשמעות היא שהיחידה השנייה תיווצר על ידי האלמנט OR-NOT. הבה נצייר תכנית משלנו לכל מקרה:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. שתי תוכניות

כעת עלינו לשלב תוכניות אלה לאחד. שימו לב שלא ניתן לחבר יציאות דיגיטליות ישירות. אז אתה צריך לחבר אותם דרך אלמנט כלשהו. יתר על כן, אלמנט זה צריך לתת יחידה לפלט אם לפחות קלט אחד יש יחידה. ובכן, מה זה האלמנט הזה?

כמובן, זה "OR".

אז:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. תוכנית מוכנה למשימה מספר אחת

זו כל התכנית. די פשוט, נכון?

עוד - גרוע יותר.

מספר המשימה הוא כדלקמן

לאלמנט שאליו תרצו לצייר דיאגרמה יש שלוש כניסות ופלט אחד.

בהתאם לכך, טבלת האמת גדלה אוטומטית ל-8 שורות:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. תמונה למשימה הבאה

אז מה אתה חושב???

הממ, זה קצת יותר מסובך. אבל! זה לא קשה לנו, נכון? ואז - קדימה ועם שירים!

אז, אנו בוחרים את הקווים שבהם אות הפלט = 1. יש רק חמישה מהם:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. הדגש קווים

כעת נצייר דיאגרמה נפרדת עבור כל קו שנבחר, תוך שימוש רק באלמנטים "AND" ו-"NOT".

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. חמש תוכניות

את כל! כעת נותר רק לשלב תוכניות אלה לאחד. זה יקטין מיד את מספר הממירים:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. הסכימה הסופית למספר המשימה היא כדלקמן

טוב בסדר?

אני מסביר: עשינו שתי קבוצות של קלט - ישיר והיפוך (כלומר, "הפוך"), וחיברנו את האלמנטים "AND" לקבוצות האלה לפי הסכמות שפיתחנו קודם לכן.

אותות המוצא של רכיבי "AND" מעורבבים באמצעות אלמנט "OR" בעל 5 כניסות.

רכיבי "AND" ו-"OR" מדורגים

כפי שניתן לראות, במעגל האחרון השתמשנו באלמנטים "AND" עם שלוש כניסות ואלמנט "OR" עם עד חמש כניסות! למישהו תהיה כנראה שאלה: מהן טבלאות האמת שלו?

זה בסדר, רבותיי! האלמנט "AND" נשאר האלמנט "AND", אפילו עם 100 כניסות. במוצא שלה, יחידה אפשרית רק אם יחידות מוחלות על כל התשומות.

הדבר נכון גם לגבי אלמנט ה-OR. זה ייתן אחד אם לפחות לקלט אחד יש אחד, גם אם יש לו לפחות אלף כניסות.

ניתן להשיג בקלות אלמנטים מרובי קלט כאלה מאלמנטים רגילים של שתי כניסות על ידי הכללתם במעגל מדורג:

סינתזה של מעגלים דיגיטליים. לוגיקה מדורגת

אם אתם לא מאמינים לי - ערכו טבלת אמת לכל "שלב" במפל - ובדקו :)

פרסום: radiokot.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף חובב רדיו מתחיל.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

קרס נוטה 36 מעלות 13.10.2018

העצם הגדול ביותר בחגורת האסטרואידים ואחד מכוכבי הלכת הננסיים של מערכת השמש לא היה כל כך פשוט כפי שניתן לחשוב. ציר הסיבוב שלו היה פעם מוטה אחרת.

לדברי ד"ר P. Tricariko מהמכון האמריקאי למדע פלנטרי, ציר הסיבוב של קרס היה פעם (בסטנדרטים גיאולוגיים, לאחרונה) ממוקם אחרת, ואז אירוע כלשהו העביר אותו באופן ניכר.

עברו של קרס נחקר בשלוש דרכים. עוד בשנת 2013, טריקריקו חקר את שדה הכבידה של כוכב הלכת וגילה התפלגות חריגה של צפיפות הסלעים שלו, בעקבות קו המשווה בזמן היווצרותו של גוף שמימי. ניתוח סטטיסטי של הטופוגרפיה שימש לאיתור הפליאופולים. לבסוף, הסדקים הנראים בקרום של קרס נחקרו בשיטת מטסויאמה ונימו.

כפי שהתברר בסופו של דבר, ציר הסיבוב של קרס היה ממוקם אחרת והוסט בכ-36 מעלות, וזה, כנראה, לא היה מעשה חד פעמי. במשך זמן מה, הקרום של קרס נע מהר יותר מאשר הליבה והמעטפת. כנראה, זה אומר שהם לא היו מחוברים בצורה נוקשה. ההנחה ההגיונית ביותר שעולה מיד בראש היא שלסרס היה פעם גם אוקיינוס תת קרקעי, דומה לזה שיש לאירופה כנראה עכשיו.

אסטרונומים הגיעו למסקנה שהתבליט של כוכב הלכת הננסי קרס מעיד על כך שהוא מתפרץ הרי געש קריו כבר מיליארדי שנים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מחשב קוונטי לעניים

▪ ציפוי אכיל להארכת חיי המדף של המוצר

▪ מדוע הנורית לא מאירה במלוא העוצמה

▪ עצמות צומחות מקשקשי דגים

▪ משפחה חדשה של DACs רב-ערוציים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של אתר גרלנד. מבחר מאמרים

▪ מאמר אנחנו אנשים שלווים, אבל הרכבת המשוריינת שלנו עומדת על דופן. ביטוי פופולרי

▪ כתבה אילו לטאות ובאיזה תקופה מפסיקות זמנית להיות בדם קר? תשובה מפורטת

▪ מאמר עבודה מהמעלית, הממוקם על הקרון ADM. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה