Elektroninės skaitmeninės schemos sudarytos iš skaitmeninių funkcinių blokų, kurių vidinę struktūrą sudaro baziniai loginiai elementai. Loginės schemos sudaromos iš vieno tipo bazinių loginių elementų. Pasirinkto bazinio loginio elemento ypatybės lemia daugelį sudėtingos schemos ar net sistemos savybių.
Skaitmeninių Signalų Apdorojimas
Skaitmeninės schemos naudojamos apdoroti skaitmeniniams signalams. Skaitmeninėse schemose informacija atvaizduojama ne tolygiai kintančia įtampa ar srove, o “vienetų” ir “nulių” pavidalu (pvz., jei yra impulsas arba įtampa, laikoma, kad yra 1; jei impulso nėra arba įtampa lygi nuliui, laikoma, kad yra 0). Skaitmeninėse schemose stebimos tik dvi būsenos.
Pavyzdžiui, tranzistorius gali būti tik “uždarytas” (kolektoriumi neteka srovė, t.y. varža tarp kolektoriaus ir emiterio yra labai didelė) arba “atviras” (kolektoriumi teka soties srovė, t.y. varža tarp kolektoriaus ir emiterio yra maža). Tokiose schemose įtampa gali būti aukšta arba žema. Tai atitinka logines reikšmes 1 ir 0.
Skaitmeniniai Signalai Prieš Analoginius
Skaitmeninių signalų naudojimo galimybės yra labai plačios. Skaitmeninių signalų privalumas lyginant juos su analoginiais signalais yra tas, kad jie atsparesni triukšmams perduodant telekomunikacijų linijomis, ilgiau galima išsaugoti neiškraipytą informaciją (palyginkime garso įrašus įprastoje magnetinėje juostelėje ir kompaktiniame diske cd-rom).
Todėl skaitmeniniai metodai yra naudojami kompiuteriuose, diegiami telefonijoje, radijuje, televizijoje, medicininėje aparatūroje ir kt.
Darbo Tikslai ir Užduotys
- Susipažinti su loginiais elementais.
- Įgyti žinių apie loginių elementų schemas, kombinacines logines schemas, trigerines schemas , atminties schemas.
Loginiai Elementai
Loginiai elementai yra pagrindinės skaitmeninių grandinių sudedamosios dalys. Jie atlieka logines operacijas su vienu ar keliais įvesties signalais ir sukuria atitinkamą išvesties signalą. Pagrindiniai loginiai elementai yra:
- AND (IR): Išvestis yra aukšta tik tada, kai visos įvestys yra aukštos.
- OR (ARBA): Išvestis yra aukšta, kai bent viena įvestis yra aukšta.
- NOT (NE): Išvestis yra priešinga įvesčiai (aukšta virsta žema ir atvirkščiai).
- NAND (IR-NE): Išvestis yra žema tik tada, kai visos įvestys yra aukštos.
- NOR (ARBA-NE): Išvestis yra aukšta tik tada, kai visos įvestys yra žemos.
- XOR (Išskirtinis ARBA): Išvestis yra aukšta, kai įvestys skirtingos.
Trigeriai ir Atminties Schemos
Trigeriai yra loginiai elementai, kurie gali išlaikyti savo būseną, kol negauna naujo signalo. Jie naudojami atminties schemose, kur informacija saugoma kaip loginės būsenos. Yra įvairių tipų trigerių, tokių kaip SR, D, JK ir T trigeriai, kiekvienas su savo unikaliomis savybėmis ir pritaikymais.
Loginės Schemos Tipai
Yra įvairių tipų loginių schemų, įskaitant:
- Kombinacinės loginės schemos: Išvestis priklauso tik nuo dabartinių įvesčių.
- Sekvencinės loginės schemos: Išvestis priklauso nuo dabartinių įvesčių ir ankstesnės būsenos.
Trijų Būsenų ir Atvirojo Kolektoriaus TTL Elementai
Trijų būsenų TTL elementai gali būti vienoje iš trijų būsenų: aukšta, žema arba didelės varžos. Atvirojo kolektoriaus TTL elementai neturi vidinio aukštos įtampos šaltinio, todėl juos galima naudoti su skirtingos įtampos grandinėmis.
Loginės Būsenos
Skaitmeninėse schemose stebimos tik dvi būsenos. Tokiose schemose įtampa gali būti aukšta arba žema. Tai atitinka logines reikšmes 1 ir 0.
Loginės Schemos Pavyzdžiai
Loginės schemos plačiai naudojamos įvairiose elektronikos srityse, įskaitant kompiuterius, telefonus, automobilius ir pramoninę įrangą. Jos leidžia automatizuoti procesus, valdyti įrenginius ir apdoroti informaciją.
Pagrindiniai loginiai elementai ir jų vaizdavimas:
Loginiai elementai vaizduojami simboliais, kurie atspindi jų funkcijas. Šie simboliai naudojami schemose, kad būtų galima lengvai suprasti grandinės veikimą.
| Loginis Elementas | Simbolis | Aprašymas |
|---|---|---|
| AND |  | Išvestis aukšta tik tada, kai visos įvestys aukštos. |
| OR |  | Išvestis aukšta, kai bent viena įvestis aukšta. |
| NOT |  | Išvestis priešinga įvesčiai. |
tags: #elektronine #blokine #schema