Цифрова техника

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето

Цифрова техника или Импулсна техника е раздел от електронната техника. Базира се на използването на логически елементи. В съвременните електронни схеми тя е предпочитана за използване, поради многофункциалността, повишеното интегриране и свеждане на понятията към логически функции.

История[редактиране | редактиране на кода]

През Средновековието математиците по онова време се стремели да представят числата чрез логически фунции. Различни предложения за ново представяне на математически функции било неуспешно. За основа на цифровата техника се счита така наречената Булева алгебра. Тя е наричана още и математическа логика и е въведена от гениалния английски физик Джордж Бул през 1854 г. Освен революционната идея Бул представя ясни методи за представяне на математически функции в логически тип. Булевата алгебра основно работи с два сигнала – 0 или 1. Тези два сигнала технически в съвременните електронни средства са дефинирани в диапазона от 0 до 5 – 5,8 V в зависимост от състоянието на сигнала. Тези сигнали могат да се предават, обработват и запаметяват много лесно.

През 30-те години на XX век американския учен Клод Шанън разработва различни превключващи вериги. Правят се различни схеми с диоди и електронни лампи за създаване на някакъв сигнал формиран от няколко прости сигнала, дефинирани в един интервал. Резултатите от тези експерименти довеждат до създаването на различни логики. Диодната логика и ламповата логика се смятат за едни от първите логически структури за формирането на логически елементи и схеми. Използването и експериментирането с различни елементи води до създаването на нови логики и логически фамилии. През 50-те години са доусъвършенствани диодната и резисторната логика. През 60-те години навлиза ТТЛ логиката, която е изградена на различни схеми, в основата на които е биполярен транзистор. В края на 60-те и началото на 70-те се въвежда нова CMOS логика, изградена върху полеви транзистор.

Днес за формирането на логически функции и схеми се използват различни логики и логически функции. След създаването на нови видове транзистори, се създават и схеми с различни транзистори и нови химични съединения. С разработката на новите логически схеми се постига по-голямо бързодействие и по-малка консумация на енергия.

Основни логически функции[редактиране | редактиране на кода]

  • функция НЕ(инвертор)
  • функция И(логическо умножение)
  • функция ИЛИ(логическо събиране)
  • функция изключващо ИЛИ
  • функция И-НЕ
  • функция ИЛИ-НЕ
  • функция изключващо ИЛИ-НЕ

Представянето на тези функции може да бъде извършено чрез таблица за истинност, логически израз или карта на Карно.

Логически схеми[редактиране | редактиране на кода]

  • буфери-схема свързана с други схеми за съгласуване на сигналите
  • схеми за извършване на основни математически операции с двоични числа
  • схеми за повтаряне или предаване на подаден сигнал

Запаметяващи клетки[редактиране | редактиране на кода]

  • Т-Тригери
  • Д-Тригери
  • Ер-Ес Тригери
  • Ер-Ес-Ц Тригери
  • Жи-Ка Тригери

Комбинационни логически схеми[редактиране | редактиране на кода]

Последователни логически схеми[редактиране | редактиране на кода]

Генератори на импулси[редактиране | редактиране на кода]

Други[редактиране | редактиране на кода]

  • Магистрални усилватели
  • Индикатори
  • Цифрово-аналогови преобразуватели

Източници[редактиране | редактиране на кода]

ISBN 978-0-470-03214-5 Digital Electronics: Principles, Devices and Applications Anil K. Maini © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.
Биография на Джордж Бул
История на революцията в електрониката((en))
Цифрова схемотехника((en))
Логически елементи((en))