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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Introducción a la electrónica digital. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Cualquier símbolo de información en dispositivos digitales está codificado en código binario, por lo que las señales solo pueden tomar dos valores: nivel de voltaje alto o bajo, la presencia o ausencia de un pulso de voltaje, etc. Un requisito previo para esto es la posibilidad de un reconocimiento seguro por parte de los elementos. de circuitos digitales de dos valores de señal, correspondientes a los símbolos 0 y 1, en condiciones de cambio de temperatura ambiente, tensión de alimentación y otros factores desestabilizadores. Ya dijimos que los valores de los niveles de señal (Uc) por los elementos de los dispositivos digitales no se perciben de forma continua, sino en tiempos discretos, cuyo intervalo se denomina ciclo de trabajo T. Como regla general, una transformación elemental de la entrada de código recibida en las palabras de entrada. La discretización del tiempo es proporcionada por dispositivos de control especiales que generan pulsos de sincronización (SI). En los dispositivos discretos se utilizan dos formas de presentar la información: potencial y pulso. Con el método potencial, los valores de 0 lógico y 1 lógico corresponden a voltajes de bajo y alto nivel. Si el 0 lógico corresponde a un voltaje de nivel bajo y el 1 lógico a uno alto, entonces dicha lógica se llama positiva, y viceversa, si el 0 lógico es un voltaje de nivel alto y el 1 lógico es un voltaje de nivel bajo, entonces tal lógica se llama negativa o inversa. A continuación, se utilizan principalmente los términos "voltaje de alto y bajo nivel" (señales de alto y bajo nivel) correspondientes a los niveles lógico 1 y lógico 0. La información en los dispositivos digitales se puede representar en códigos seriales y paralelos. Cuando se utiliza un código serial, cada ciclo corresponde a un bit del código binario. El número (del bit) está determinado por el número del ciclo, contado a partir del ciclo que coincide con el inicio de la representación del código. Los gráficos que se muestran en la Figura 1 ilustran el código serial del byte número binario 10011011 con métodos de potencial y pulso de presentación de información.En el primer método, Figura 1, y la señal permanece en niveles bajos o altos durante uno o más ciclos.En el momento de la transición de la señal de un nivel a otro, su valor es incierto.En el método de pulso de representación digital En la información de la Figura 1b, la presencia o ausencia de un pulso de duración finita corresponde a un valor único y cero de una variable binaria. En un número de código de serie, todos sus dígitos pueden fijarse en un elemento y transmitirse a través de un canal de transmisión de información. Para transmitir el número completo, se requieren ocho ciclos (Figura 1, c).
El código paralelo puede reducir significativamente el tiempo de procesamiento y transmisión de información. Por ejemplo, la Figura 3 ilustra el código paralelo del número de siete bits 1101101. En este caso, tanto en la forma pulsada (Figura 2, a) como potencial (Figura 2, b) de presentar información, todos los bits del código binario se presentan en un ciclo de tiempo, pueden ser registrados por elementos separados y transmitidos a través de canales separados (neumáticos de bits). Los dispositivos digitales que procesan y transforman la información recibida en sus entradas se denominan autómatas digitales. La tarea de construir un autómata digital que realice ciertas acciones en señales binarias es seleccionar elementos y un método para su conexión que proporcionen una transformación dada. Estos problemas se resuelven mediante lógica matemática o álgebra de la lógica (matemática booleana). Los dispositivos que forman las funciones de las matemáticas booleanas se denominan lógicos o digitales y se clasifican según varias características distintivas. Los dispositivos digitales de acuerdo con la naturaleza de la información en las entradas y salidas se dividen en dispositivos de acción en serie, paralela y mixta. Para implementar un dispositivo de acción paralela que realice una función similar, se requieren dos grupos de entradas con ocho bits en cada grupo y ocho salidas (según el ancho de bit de la palabra de salida). También se conocen dispositivos de tipo mixto en los que, por ejemplo, la palabra de entrada se representa en forma paralela y la palabra de salida en forma serial (esto es conversión de código). Según el diseño del circuito y la naturaleza de la conexión entre las variables de entrada y salida, teniendo en cuenta sus cambios en los ciclos de operación, se distinguen los dispositivos digitales combinacionales y secuenciales. En los dispositivos combinacionales, el conjunto de señales en las entradas y salidas en cada momento particular del tiempo está completamente determinado por las señales de entrada que actúan en ese momento en sus entradas. Si las funciones de entrada y salida en el ciclo n se denotan como Xn y Yn, entonces la relación entre ellos estará determinada por la expresión Yn=L(Xn), donde L es el signo de la transformación lógica realizada por el dispositivo. Los dispositivos digitales, a diferencia de los dispositivos analógicos, permiten casi cualquier tipo de conversión. En dispositivos digitales de tipo serie, el valor de las variables de salida Yn en el ciclo n está determinado no solo por el valor de las variables de entrada Xnoperando en un momento dado, sino que también dependen del estado interno del dispositivo Cn. A su vez, el estado interno del dispositivo depende de los valores de las variables que actúan en la entrada en los ciclos anteriores. La operación de un dispositivo serial se puede escribir como Yn=ƒ(Xn,Cn); Cn=F(Xn-1,Cn-1), donde Xn-1 y Cn-1 - respectivamente, un conjunto de variables de entrada y estados internos del dispositivo en el ciclo anterior. Un ejemplo de un dispositivo en serie puede ser un contador de pulsos, cuyo estado de salida depende de la cantidad total de pulsos recibidos en su entrada. Los elementos lógicos básicos realizan las siguientes operaciones lógicas. "Y" - multiplicación lógica, "O" - suma lógica, "NO" - negación (inversión). Se discutirán más detalles en el próximo capítulo. Autor: -=GiG=-, gig@sibmail; Publicación: cxem.net
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