Wikiknihy

Praktická elektronika/Logické obvody: Porovnání verzí

Interaktivně procházet historii
← Porovnání se starší verzíPorovnání s novější verzí →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
Jgv (diskuse | příspěvky)
13 editací
m Změna kapitoly
FDominec (diskuse | příspěvky)
1 029 editací
formátování, + text
Řádek 1:
Digitální obvody (narozdíl od analogových) využívají jen dvě napěťové úrovně. DíkyJsou tomuna jenich zpracovánízaloženy takovéhopočítače signálu,a zdnes hlediskai požadavkuvětšina naelektroniky přesnostvčetně součástek, mnohem jednoduššírádií. Pokud bychom chtěli rozlišovat mezi více než dvěma stavy, lze seskupit několik signálů dohromady a uvažovat jejich různé kombinace.
 
Vyrábí se řada jednoduchých čipů, jako '''logická hradla''', '''čítače''', '''paměti''', '''komparátory''', '''AD/DA převodníky''' apod., které se dají snadno sestavovat dohromady, aby plnily složitější úkony. Pro ještě složitější použití lze (za řádově stovky korun) koupit malé, jednočipové programovatelné počítače - '''mikrokontrolery'''.
 
 
== Binární čísla ==
 
ProHodnoty vyjádřeníse výšezde zmíněnýchobvykle stavůvyjadřují používámejako různé[[w:binární_čísla|čísla soustavy.v Jednoudvojkové z nich je i binární soustavasoustavě]]. Ta obsahuje pouze dva symboly - '''0''' a '''1'''. Kombinací nul a jedniček pak získáme číslo v binárním formátu.
 
{{Příklad| obsah=Desítkové číslo 1 je v binárním formátu "'''1'''", 2 je "'''10'''", 3 je "'''11'''", 4 je "'''100'''", dálea například 85 je v binárním formátu "1000'''101'''", 33 je "100001", 100 je "1100100" atd. ▼
{| width=100% cellspacing="0" cellpadding="3" style="border:1px solid gray; margin-bottom:5px" align=right valign=top | bgcolor=Coral align=center
 
|'''Příklad'''
Dále například 8 je v binárním formátu "'''1000'''", 33 je "'''100001'''", 100 je "'''1100100'''" atd.}}
|-
 
▲| Desítkové číslo 1 je v binárním formátu "1", 2 je "10", 3 je "11", 4 je "100", dále například 8 je v binárním formátu "1000", 33 je "100001", 100 je "1100100" atd.
V případech, kdy třeba chceme číslo zobrazit na desítkovém [[Praktická elektronika/Diody#Svítivá dioda - LED|LCD displeji]], je lepší použít [[w:BCD|BCD formát]] - podobný desítkovému zápisu, v němž jsou jednotlivé číslice vyjádřeny jako 8-bitové (nebo 4-bitové u zhuštěného BCD) binární číslo.
|}
 
{{Příklad|obsah=Desítkové číslo 1238 je ve zhuštěném BCD formátu "'''0001 0010 0011 1000'''".}}
 
== Hradla ==
Řádek 33 ⟶ 37:
[[Soubor:Pravdivostni_tabulky.jpg|600px|]]
 
:''{{Pozn|obsah=Bohužel se pro ně občas používají nejednotné značky, jejichž tabulku najdeme zde:[http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Logic-gate-index.png]''}}
 
 
Řádek 40 ⟶ 44:
Naproti tomu sekvenční obvody obsahují paměťový člen a výstup obvodu závisí nejen na hodnotě vstupních signálů ale i hodnotě zapamatovaného stavu.
 
=== Kombinační obvody ===
 
Tyto obvody neobsahují žádnou zpětnou vazbu. Signál se šíří vždy ve směru od vstupu k výstupu. Kromě uživatelem navržených funkcí pro určité kokrétní zadání úlohy existují i hotová zapojení, která lze využít k jednoduššímu návrhu ještě složitějších zapojení.
 
'''=== Multiplexer''' ===
* Jeho funkci je možné popsat jako přepínač signálu.
* Obsahuje ''1'' datový vstup, který je pak kopírován (multiplexován) na ''1'' z ''n'' výstupů. To na který výstup konkrétně, je dáno hodnotou adresy na dalších vstupech obvodu. Adresa se samozřejmě může skládat z několika jednotlivých signálů, jejichž kombinace určuje právě jeden výstup. Pokud je šířka adresy ''m'' bitů, musí platit, že <math>2^m>=n</math> (např. 3bitová adresa může rozlišit až 8 výstupů)
 
'''=== Demultiplexer''' ===
* Obvod má podobnouopačnou funkci jako multiplexer. Rozdíl je, že podle adresy vybírá ''1'' z ''n'' vstupů a hodnotu kopíruje na ''1'' výstup. Který vstup je aktivní je opět rozlišeno adresou.
 
'''=== Jednobitová sčítačka''' ===
* Tento obvod dokáže sečíst dva bity A a B na vstupu. Výstupem je pak 1bitový výsledek Y a tzv. přenos do vyššího řádu C.
</br>
Řádek 91 ⟶ 95:
|}
</br>
'''=== Ostatní obvody''' ===
* převodníky kódů, např. binární->2 z 5
* generátor signálů pro sedmisegmentový display z BCD kódu
Řádek 97 ⟶ 101:
* komparátor vícebitových čísel
 
== Obvody s pamětí (sekvenční)==
=== Sekvenční obvody ===
 
Základem obvodu je paměťová buňka (klopný obvod) s kapacitou jednoho bitu. Ta je schopa uchovat informaci typu logická nula, nebo jednička. Jejím základem jsou dvě hradla (NAND, nebo NOR), která jsou ve zpětnovazebním zapojení, tj. výstup hradla je přiveden na vstup hradla. Tím vzniká jednoduchý ''RS klopný obvod''. Připojením dalších hradel na vstup tohoto obvodu vznikají složitější varianty, jako RST, D a JK.
Řádek 103 ⟶ 107:
Klopné obvody pak lze spojovat do vyšších celků a získávat tak obvody typu čítač, posunovací registr, záchyný (latch) registr.
 
:''{{Pozn|obsah=Poznamenejme, že veškeré zde zmíněné obvody se běžně vyrábí a jsou integrovány do jednotlivých pouzder. Není tedy nutné v praxi latch registr stavět z NAND hradel. Nicméně pro představu a názorné odzkoušení je možné i toto zapojení z NAND hradel realizovat.''}}
 
 
== Technologie integrovaných obvodů ==
== Integrované obvody ==
 
Prakticky jsou hradla relizoványrelizována různými součástkami. V našem případě jako integrované obvody. V závislosti na jejich vnitřní stavbě rozlišujeme dvě hlavní používané technologie - TTL a CMOS. Obě řešení mají své základní varianty, ale existují i různá vylepšení pro snížení spotřeby obvodů, nebo zvýšení rychlosti odezvy obvodu na změnu vstupního signálu.
 
=== TTL ===
Citováno z „https://cs.wikibooks.org/wiki/Praktická_elektronika/Logické_obvody“