Różne typy cyfrowych obwodów logicznych z warunkami pracy

Różne typy cyfrowych obwodów logicznych z warunkami pracy

Cyfrowy obwód logiczny definiuje się jako ten, w którym zakłada się, że napięcia mają skończoną liczbę różnych wartości. Rodzaje cyfrowych układów logicznych to kombinacyjne układy logiczne i sekwencyjne układy logiczne. To są podstawowe obwody stosowane w większości cyfrowych urządzeń elektronicznych, takich jak komputery, kalkulatory, telefony komórkowe.



Rodzaje cyfrowych układów logicznych

Rodzaje cyfrowych układów logicznych

Cyfrowe obwody logiczne są często nazywane obwodami przełączającymi, ponieważ w obwodach cyfrowych zakłada się, że poziomy napięcia są przełączane z jednej wartości na drugą w trybie natychmiastowym. Obwody te nazywane są układami logicznymi, ponieważ ich działanie podlega określonym regułom logicznym.






1. Układ logiki kombinacyjnej

Obwód logiki kombinacyjnej

Obwód logiki kombinacyjnej

Kombinacyjne cyfrowe obwody logiczne składają się zasadniczo z cyfrowych bramek logicznych, takich jak bramka AND, bramka OR, bramka NOT i bramki uniwersalne (bramka NAND i bramka NOR).



Wszystkie te bramki są połączone razem, tworząc skomplikowany obwód przełączający. Bramki logiczne są elementami składowymi kombinacyjnych obwodów logicznych. W kombinacyjnym układzie logicznym wyjście w dowolnym momencie zależy tylko od obecnego wejścia w tej konkretnej chwili, a układy kombinacyjne nie mają żadnych urządzeń pamięci.

Obwód kombinacyjny - dekoder 2: 4

Obwód kombinacyjny - dekoder 2: 4

Enkodery i dekodery są przykładami układu kombinacyjnego. Dekoder konwertuje binarnie zakodowane dane na swoim obecnym wejściu na kilka różnych linii wyjściowych. Inne przykłady kombinacyjnych obwodów przełączających to półsumator i pełny sumator, koder, dekoder, multiplekser, de-multiplekser, konwerter kodu itp.

Obwody kombinacyjne są wykorzystywane w mikroprocesorze i mikrokontrolerze do projektowania elementów sprzętowych i programowych komputera.


Klasyfikacja kombinacyjnych cyfrowych układów logicznych

Kombinacyjne cyfrowe obwody logiczne są podzielone na trzy główne części - funkcje arytmetyczne lub logiczne , transmisja danych i konwerter kodów.

Poniższa tabela przedstawia dalsze klasyfikacje kombinacyjnych cyfrowych obwodów logicznych.

Klasyfikacja kombinacyjnych układów logicznych

Klasyfikacja kombinacyjnych układów logicznych

dwa. Sekwencyjne układy logiki cyfrowej

Sekwencyjny układ logiki cyfrowej

Sekwencyjny układ logiki cyfrowej

Sekwencyjny cyfrowy obwód logiczny różni się od kombinacyjnych obwodów logicznych. W układzie sekwencyjnym wyjście urządzenia logicznego zależy nie tylko od obecnych wejść do urządzenia, ale także od poprzednich wejść.

Innymi słowy, wyjście sekwencyjnego obwodu logicznego zależy od aktualnego wejścia, jak również od aktualnego stanu obwodu.

W przeciwieństwie do obwodów kombinowanych, układy sekwencyjne mają urządzenia pamięci w celu przechowywania poprzednich wyjść. W rzeczywistości sekwencyjne cyfrowe układy logiczne to nic innego jak obwód kombinacyjny z pamięcią. Tego typu cyfrowe układy logiczne są projektowane przy użyciu maszyna skończona .

Układy sekwencyjne: Flip flop J / K

Układy sekwencyjne: Flip flop J / K

Przykładami sekwencyjnych obwodów logicznych są liczniki, przerzutniki, zbudowane przy użyciu cyfrowych bramek logicznych i pamięci.

Istnieją dwa wejścia, które są obsługiwane przez kombinacyjne układy logiczne w celu wytworzenia różnych wyjść.

Sygnały wyjściowe z urządzeń pamięci są podawane do układu logiki kombinacyjnej. Wewnętrzne wejścia i wyjścia stanowią część urządzeń pomocniczych.

Wtórne urządzenia wejściowe są zmiennymi stanu wytwarzanymi przez elementy pamięci, gdzie jako wtórne urządzenia wyjściowe są wzbudzenia dla elementów pamięci.

Rodzaje sekwencyjnych obwodów logicznych Sekwencyjne układy cyfrowe są klasyfikowane na trzy główne części: sterowane zdarzeniami, zegarowe i impulsowe .

1. Obwody sterowane zegarem

Są to synchroniczne cyfrowe układy logiczne, w których zmiana stanu wyjściowego następuje tylko w przypadku podania sygnału wejściowego wraz z impulsami zegarowymi. Synchroniczny obwód sekwencyjny wykorzystuje wejścia impulsowe lub zegarowe.

dwa . Obwody sterowane zdarzeniami

Są to asynchroniczne cyfrowe układy logiczne, w których zmiana stanu wyjściowego ma miejsce, nawet jeśli nie zastosujemy sygnału wejściowego wraz z impulsami zegara. Obwód asynchroniczny wykorzystuje impulsy wejściowe zamiast sygnału zegarowego.

Wyjście obwodów sekwencyjnych może być wyjściem impulsowym lub wyjściem poziomu.

Wyjście impulsowe : Wyjście impulsowe to wyjście, które trwa przez czas trwania określonego impulsu wejściowego, ale w niektórych przypadkach może być krótsze. W przypadku taktowanych obwodów sekwencyjnych impuls wyjściowy ma taki sam czas trwania, jak impuls zegarowy.

Wyjście poziomu : Wyjście poziomu odnosi się do wyjścia, które zmienia stan na początku impulsu wejściowego lub impulsu zegarowego i pozostaje w tym stanie do następnego impulsu wejściowego lub zegarowego.

Typowe cyfrowe układy scalone używane w cyfrowych układach logicznych

Poniżej podano tabelaryczną formę podsumowania cyfrowych układów scalonych CMOS i TTL używanych w większości układów cyfrowych.

Wspólne cyfrowe układy scalone

Wspólne cyfrowe układy scalone

Mamy nadzieję, że nasz artykuł był pouczający w prosty sposób, a czytelnicy są teraz w stanie uzyskać jasne zrozumienie rodzajów cyfrowych układów logicznych. Oto proste pytanie dla każdego zainteresowanego czytelnika: Co to są sekwencyjne układy logiczne sterowane impulsami i podaj przykład. Jeśli masz jakieś pytania na ten temat lub na projekty elektryczne i elektroniczne Prosimy o udzielenie odpowiedzi w sekcji komentarzy poniżej.

Zdjęcia:

Kombinacyjne obwody logiczne wg igem
Klasyfikacja kombinacyjnych układów logicznych według samouczki-elektroniczne
Sekwencyjny obwód logiczny wg samouczki-elektroniczne
Układ sekwencyjny: J / K Flip-flop wg Cloudfront