Piotr Zając Rafał Gajewski Janusz Bojko Piotr Bik Adam Derewecki |
ELEKTRONIKA |
Grupa:
301 |
Zespół: |
Ocena: |
Temat: Bramki Logiczne |
W technologii cyfrowej układy komunikują się dwoma stanami logicznymi, tzn. "1" lub "0". Do "1" i "0" są przyporządkowane określone poziomy napięć. Działanie układów jest oparte na systemie dwójkowym, czyli takim, w którym liczenie opiera się na 2. W systemie dziesiętnym liczenie opiera się na 10.
L - stan niski - 0 odpowiada napięciu 0-0,4V
H - stan wysoki - 1 odpowiada napięciu 5V
Sygnał cyfrowy charakteryzują dwa stany napięcia:
- wysoki poziom VH
- niski poziom VL
wysoki oznaczona się jako "1", a poziom niski jako "0". Stąd pochodzi nazwa sygnał cyfrowy.
VH = 1
VL = 0
Tablica prawdy - jest to (najczęściej) tabela, która ukazuje jak przy danych stanach logicznych ustawionych na wejściach bramki będzie ustawione wyjście bramki.
Stan logiczny - w bramkach logicznych można spotkać się z dwoma możliwymi stanami: jedynką logiczną "1" lub zerem logicznym "0". W najpopularniejszej technologii TTL sygnałowi "1" odpowiada napięcie ok. +5V, a sygnałowi "0" napięcie bliskie 0V
Układy są wykonywane w następujących technologiach:
TTL - oparte na tranzystorach bipolarnych,
CMOS - oparte na tranzystorach CMOS ( NMOS, PMOS ),
ECL - oparte na wzmacniaczach różnicowych zbudowanych na tranzystorach bipolarnych, bardzo szybka technologia (częstotliwość taktowania: 150-500 MHz), wykorzystywane m.in. w wojskowym sprzęcie.
Układy cyfrowe:
kombinacyjne - stan na wyjściu w danej chwili jest funkcją stanu wejściowego w tej samej chwili,
sekwencyjne - stan na wyjściu zależy od stanu na wejściu i od historii stanów wejściowych, układy te posiadają pamięć.
Bramka realizuje funkcje logiczną: NOR, NIE SUMA - negacja sumy
Bramka jest złożona z bramki NOT i OR. Zasada działania jest taka sama jak bramki OR z tą różnicą, że sygnał wyjściowy jest jeszcze negowany.
Tablica prawdy:
|
a |
b |
x |
y |
I |
0 |
0 |
1 |
0 |
II |
1 |
0 |
0 |
1 |
III |
0 |
1 |
0 |
1 |
IV |
1 |
1 |
0 |
1 |
x = f(a,b) lub + negacja
y = f(a,b) lub
y = f(x) negacja
przedstawmy za pomocą bramek NOR funkcje logiczną
Wnioski:
Bramka NOR stanowi SYSTEM FUNKCJONALNIE PEŁNY, czyli za jej pomocą można przedstawić każdą złożoną funkcję logiczną. Technika cyfrowa jest obecnie powszechnie stosowana w akustycznym sprzęcie domowego użytku w postaci 12-centymetrowych optycznych płyt CD (ang. compact disc). Na takiej płycie fragment stereofonicznego utworu muzycznego jest zapisany jako szereg par liczb 16-bitowych pojawiających się co 23 mikrosekundy.