Układ cyfrowy: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
Wycofano ostatnią zmianę treści (wprowadzoną przez 83.26.83.94) i przywrócono wersję 43707922 autorstwa PG |
Tak było |
||
Linia 11: | Linia 11: | ||
* Skomplikowanie zarówno na poziomie elektrycznym, jak i logicznym; obecnie ich [[Projektowanie wspomagane komputerowo|projektowanie wspomagają komputery]] (patrz: [[Hardware Description Language|język opisu sprzętu]]). |
* Skomplikowanie zarówno na poziomie elektrycznym, jak i logicznym; obecnie ich [[Projektowanie wspomagane komputerowo|projektowanie wspomagają komputery]] (patrz: [[Hardware Description Language|język opisu sprzętu]]). |
||
* Mimo większej odporności na zakłócenia, wykrywanie przekłamań stanów logicznych, np. pojawienie się wartości 0 zamiast spodziewanej 1, wymaga dodatkowych zabezpieczeń (patrz: [[Kodowanie korekcyjne|kod korekcyjny]]) choć nie zawsze jest możliwe wykrycie błędu; jeszcze większy problem stanowi ewentualne odtworzenie oryginalnej informacji. |
* Mimo większej odporności na zakłócenia, wykrywanie przekłamań stanów logicznych, np. pojawienie się wartości 0 zamiast spodziewanej 1, wymaga dodatkowych zabezpieczeń (patrz: [[Kodowanie korekcyjne|kod korekcyjny]]) choć nie zawsze jest możliwe wykrycie błędu; jeszcze większy problem stanowi ewentualne odtworzenie oryginalnej informacji. |
||
Tak było |
|||
== Klasyfikacja układów cyfrowych == |
== Klasyfikacja układów cyfrowych == |
Wersja z 09:36, 27 paź 2015
Układy cyfrowe – rodzaj układów elektronicznych, w których sygnały napięciowe przyjmują tylko określoną liczbę poziomów, którym przypisywane są wartości liczbowe. Najczęściej (choć nie zawsze) liczba poziomów napięć jest równa dwa, a poziomom przypisywane są cyfry 0 i 1, wówczas układy cyfrowe realizują operacje zgodnie z algebrą Boole'a i z tego powodu nazywane są też układami logicznymi. Obecnie układy cyfrowe budowane są w oparciu o bramki logiczne realizujące elementarne operacje znane z algebry Boole'a: iloczyn logiczny (AND, NAND), sumę logiczną (OR, NOR), negację NOT, różnicę symetryczną (XOR) itp. Ze względu na stopień skomplikowania współczesnych układów cyfrowych wykonuje się je w postaci układów scalonych.
Zalety układów cyfrowych:
- Możliwość bezstratnego kodowania i przesyłania informacji.
- Uproszczony zapis i przechowywanie informacji cyfrowej.
- Mniejsza wrażliwość na zakłócenia elektryczne.
- Możliwość tworzenia układów programowalnych, których działanie określa program komputerowy (patrz: mikroprocesor, koprocesor).
Wady układów cyfrowych:
- Skomplikowanie zarówno na poziomie elektrycznym, jak i logicznym; obecnie ich projektowanie wspomagają komputery (patrz: język opisu sprzętu).
- Mimo większej odporności na zakłócenia, wykrywanie przekłamań stanów logicznych, np. pojawienie się wartości 0 zamiast spodziewanej 1, wymaga dodatkowych zabezpieczeń (patrz: kod korekcyjny) choć nie zawsze jest możliwe wykrycie błędu; jeszcze większy problem stanowi ewentualne odtworzenie oryginalnej informacji.
Tak było
Klasyfikacja układów cyfrowych
Ze względu na sposób przetwarzania informacji rozróżnia się dwie główne klasy układów logicznych:
- Układy kombinacyjne – układy „bez pamięci”, w których sygnały wyjściowe są zawsze takie same dla określonych sygnałów wejściowych;
- Układy sekwencyjne – układy „z pamięcią”, w których stan wyjść zależy nie tylko od aktualnego stanu wejść, ale również od stanów poprzednich.
Ze względu na technologie w jakiej wykonano bramki logiczne:
- bipolarne:
- unipolarne:
Ostatnimi laty bardzo popularne stały się programowalne układy cyfrowe. W odróżnieniu od programowalnych mikroprocesorów, w tym przypadku programowana jest fizyczna struktura układu oparta na:
Ograniczenia techniczne
Ze względu na różne czynniki, takie jak wahania napięcia zasilającego, zakłócenia zewnętrzne, rozrzut parametrów itp., sygnały przetwarzane w układach cyfrowych nie mają ściśle określonych wartości, stąd też liczby przypisuje się nie wartościom napięć, ale przedziałom napięć.
W układach logicznych, gdzie są zdefiniowane tylko dwie wartości liczbowe, rozróżnia się dwa przedziały napięć: wysoki (ozn. H, z ang. high) i niski (ozn. L, z ang. low); pomiędzy nimi jest przerwa, dla której nie określa się wartości liczbowej – jeśli napięcie przyjmie wartość z tego przedziału, to stan logiczny układu jest nieokreślony.
Jeśli do napięć wysokich zostanie przyporządkowana logiczna jedynka, a do niskich logiczne zero, wówczas mówi się, że układ pracuje w logice dodatniej (inaczej zwanej pozytywną), w przeciwnym razie mamy do czynienia z logiką ujemną (lub negatywną).
Zobacz też
- język opisu sprzętu (HDL)