Дигитальная техника

17.01.12 Понятие о цифровой технике

• Устройства цифровой электроники используются везде в нашей жизни. Основу всех цифровых приборов, счетчиков, таймеров, шифраторов, дешифраторов, сумматоров, преобразователей, кодов состовляет цифровые схемы.

• Цифровой электронике принадлежит важнейшая роль в создание автоматизированных систем, управление различными производственнымы процессами. Человек имеет роль координатор функции автоматизированыхсистем управления.

• Работа промышленного оборудования контролируется цифровыми эл.схемами

Что такое цифровая эл.схема? Это эл.схема, в которой используется аналоговой сигнал.

Аналоговый сигнал

• Если движок потенциометра перемещать вверх, то напряжение между точками А и В будет плавно увеличиваться, если движок перемещается вниз, то напряжение постепенно уменбшается от 5V до 0V. График изменения напряжения характеризует аналоговый выходной сигнал.

• Аналоговое устройство – это устройство, в котором сигнал на выходе меняется не прерывно при постепенном изменении сигнала на выходе.

• Цифровые устройства работают с цифровыми сигналами. Генератор прямоугольных импульсов,который не прерывно выдаёт сигналы прямоугольной формы (можно наблюдать на экране осциллографа)

19.01.12

• Для цифровых электронных схем существенны только два значения напряжения: 1) высокий уровень напряжения 2) низкий уровень напряжения

• Высокому уровню напряжения соответствует величина +5V, низкому уровню напряжения соответствует 0V. Далее мы будем называть высокий уровень – логической единицой. А низкий уровень – логическим нулём.

• Схемы, в которых применяются сигналы только двух типов с высоким и низким уровнями напряжения называются цифровыми схемами. Цифровой сигнал можно получить с помощью обычного переключателя.

• Цифровые схемы используются в цифровом универсальном исперительном приборе( мультиметр, прибор для измерения различных электрических параметров )

• Цифровые системы состоят из импульсных и цифровых устройств,которые выполняют генерирование, преобразование сигналов используемых в системах.

• Цифровые устройства выполняют функции хранения и обработки цифровой информации.

• Независимо от функций выполняемых цифровыми устройствами вводимая в них информация и информация выводимая из них предсталяется в форме кодовых комбинаций, элементами которых являются логическая единица и логический ноль.

В такой же форме циркулирует информация и внутри цифровых устройств.

Системы счисления Это код в котором используются определённые символы для представления кол-ва каких-либо объектов или предметов. P-основание системы счисления

Десятичная система счисления

• Позиционный принцип представления чисел. Под основанием системы счисления будем понимать число используемых в ней симболов-цифр.

• Р = 10 ,так как для построения чисел используются 10 цифр , от 0 до 9. Каждая цифра числа занимает в числе определённую позицию(разряд). Разрядам приписываются различные весовые коеффициенты.

• Эти коеффиционты для разрядов влево от запятой равны соответственно – 10⁰ ,10¹, 10²,10³.....

Весовывые коэффицинты для разрядов вправо от запятой равно соответсвенно – 10^-1 ,10^-2, 10^-3, 10^-4....

Позиционный принцип

• В общем случае изображения некоторого числа N имеет вид (как на фото выше 1-я)

• Запись числа N с учётом весовых коефициентов разрядов (как на фото выше 2-я N)

• В этой записи pⁿ , p^n-1 ..., p¹ , p⁰ ,p^-m - весовые коэффициенты соответствующих разрядов. В этой записи а_n, a_n-1,..., a₁, a₀, a_-m – последовательность цифр, соответсвующих определённых разрядов.Используя такой позиционный принцип представления чисел можно строить разнообразные системы счисления,задаваясь различным значениям основания системы счисления.

Двоичная система счисления

• Р = 2 . Для представления цифр разрядов используется всего два симбола: 0 и 1.

Пример: 11010,11₂ в 10-ную систему.

• Индексы при числах показывают основание системы счисления в которой представляется число.

• Весовые коеффициенты разрядов отчитываемых слева от запятой(в целой части числа) равны соответственно 1, 2, 8, 16, 32. Весовые коеффициенты разрядов правее запятой(дробной части) – 1/2 , 1/4, 1/8, 1/16 и т.д

• Вес разряда каждый раз получается как результат умножения веса предыдущего разряда на 2 в целой части числа или как результат деления веса предыдущего разряда на 2 в дробной части числа.

26.01.2012

В двоичной системе 16 8 4 2 1 - самый младший вес разряда – 1 ,а самый старший разряд - 16

Таблица соответствия чисел в двоичной и десятичной системах счисления

Символы десятичной системы	Символы двоичной системы (код 8421)
0	0000
1	0001
2	0010
3	0011
4	0100
5	0101
6	0110
7	0111
8	1000
9	1001
10	1010
11	1011
12	1100
13	1101
14	1110
15	1111