Ένα ψηφιακό κύκλωμα λογικής ορίζεται ως αυτό στο οποίο οι τάσεις θεωρείται ότι έχουν έναν πεπερασμένο αριθμό διακριτής τιμής. Οι τύποι ψηφιακών κυκλωμάτων λογικής είναι συνδυαστικά λογικά κυκλώματα και διαδοχικά λογικά κυκλώματα. Αυτά είναι τα βασικά κυκλώματα χρησιμοποιείται στις περισσότερες ψηφιακές ηλεκτρονικές συσκευές όπως υπολογιστές, αριθμομηχανές, κινητά τηλέφωνα.
Τύποι ψηφιακών κυκλωμάτων λογικής
Τα ψηφιακά κυκλώματα λογικής είναι συχνά γνωστά ως κυκλώματα μεταγωγής, επειδή στα ψηφιακά κυκλώματα τα επίπεδα τάσης υποτίθεται ότι αλλάζουν αμέσως από τη μία τιμή στην άλλη. Αυτά τα κυκλώματα ονομάζονται λογικά κυκλώματα, καθώς η λειτουργία τους υπακούει σε ένα ορισμένο σύνολο λογικών κανόνων.
1. Συνδυαστικό λογικό κύκλωμα
Συνδυαστικό λογικό κύκλωμα
Τα συνδυαστικά κυκλώματα ψηφιακής λογικής αποτελούνται βασικά από ψηφιακές πύλες λογικής όπως πύλη AND, πύλη OR, πύλη ΟΧΙ και πύλες καθολικής (πύλη NAND και πύλη NOR).
Όλες αυτές οι πύλες συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα περίπλοκο κύκλωμα μεταγωγής. Οι πύλες λογικής αποτελούν δομικά στοιχεία συνδυαστικών κυκλωμάτων λογικής. Σε ένα συνδυαστικό λογικό κύκλωμα, η έξοδος ανά πάσα στιγμή εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα είσοδο εκείνη τη συγκεκριμένη στιγμή του χρόνου και τα συνδυαστικά κυκλώματα δεν έχουν συσκευές μνήμης.
Συνδυαστικό κύκλωμα - Αποκωδικοποιητής 2: 4
Κωδικοποιητές και αποκωδικοποιητές είναι παραδείγματα συνδυαστικού κυκλώματος. Ένας αποκωδικοποιητής μετατρέπει τα δυαδικά κωδικοποιημένα δεδομένα στην τρέχουσα είσοδό του σε έναν αριθμό διαφορετικών γραμμών εξόδου. Άλλα παραδείγματα συνδυαστικών κυκλωμάτων μεταγωγής είναι ο μισός αθροιστής και ο πλήρης αθροιστής, ο κωδικοποιητής, ο αποκωδικοποιητής, ο πολυπλέκτης, ο πολυπλέκτης, ο μετατροπέας κώδικα κ.λπ.
Τα συνδυαστικά κυκλώματα χρησιμοποιούνται στον μικροεπεξεργαστή και τον μικροελεγκτή για το σχεδιασμό των στοιχείων υλικού και λογισμικού ενός υπολογιστή.
Ταξινόμηση συνδυαστικών ψηφιακών κυκλωμάτων λογικής
Τα συνδυαστικά ψηφιακά κυκλώματα λογικής ταξινομούνται σε τρία κύρια μέρη - αριθμητικές ή λογικές συναρτήσεις , μετάδοση δεδομένων και μετατροπέας κώδικα.
Το παρακάτω διάγραμμα θα επεξεργαστεί τις περαιτέρω ταξινομήσεις του συνδυαστικού ψηφιακού κύκλου λογικής.
Ταξινόμηση συνδυαστικού λογικού κυκλώματος
δύο. Διαδοχικά ψηφιακά κυκλώματα λογικής
Διαδοχικό ψηφιακό κύκλωμα λογικής
Ένα διαδοχικό ψηφιακό κύκλωμα λογικής είναι διαφορετικό από τα συνδυαστικά κυκλώματα λογικής. Στο διαδοχικό κύκλωμα η έξοδος της λογικής συσκευής δεν εξαρτάται μόνο από τις τρέχουσες εισόδους στη συσκευή, αλλά και από τις προηγούμενες εισόδους.
Με άλλα λόγια, η έξοδος ενός διαδοχικού λογικού κυκλώματος εξαρτάται από την παρούσα είσοδο καθώς και από την παρούσα κατάσταση του κυκλώματος.
Σε αντίθεση με τα συνδυαστικά κυκλώματα, τα διαδοχικά κυκλώματα έχουν συσκευές μνήμης για να αποθηκεύουν τις προηγούμενες εξόδους. Στην πραγματικότητα, τα διαδοχικά ψηφιακά κυκλώματα λογικής δεν είναι παρά συνδυαστικό κύκλωμα με μνήμη. Αυτοί οι τύποι ψηφιακών κυκλωμάτων λογικής σχεδιάζονται χρησιμοποιώντας μηχανή πεπερασμένης κατάστασης .
Διαδοχικά κυκλώματα: J / K Flip flop
Παραδείγματα διαδοχικών λογικών κυκλωμάτων είναι μετρητές, σαγιονάρες, κατασκευασμένοι με ψηφιακές λογικές πύλες και μνήμη.
Υπάρχουν δύο είσοδοι που λειτουργούν από συνδυαστικά λογικά κυκλώματα προκειμένου να παράγουν διάφορες εξόδους.
Η έξοδος από τις συσκευές μνήμης τροφοδοτείται στο κύκλωμα συνδυαστικής λογικής. Οι εσωτερικές είσοδοι και έξοδοι αποτελούν μέρος των δευτερευόντων συσκευών.
Οι συσκευές δευτερεύουσας εισόδου είναι μεταβλητές κατάστασης που παράγονται από τα στοιχεία αποθήκευσης, όπου ως δευτερεύουσες συσκευές εξόδου είναι διεγέρσεις για τα στοιχεία αποθήκευσης.
Τύποι διαδοχικών λογικών κυκλωμάτων Τα διαδοχικά ψηφιακά κυκλώματα ταξινομούνται σε τρία κύρια μέρη όπως το Event-driven, το Clock drive και το Pulse .
1. Κυκλώματα με ρολόι
Πρόκειται για σύγχρονο ψηφιακό κύκλωμα λογικής, όπου η μετάβαση κατάστασης εξόδου πραγματοποιείται μόνο όταν εφαρμόζεται το σήμα εισόδου μαζί με παλμούς ρολογιού. Το σύγχρονο διαδοχικό κύκλωμα χρησιμοποιεί παλμικούς ή ρολογιού.
δύο . Κυκλώματα βάσει συμβάντων
Αυτά είναι ασύγχρονα ψηφιακά κυκλώματα λογικής, όπου η μετάβαση κατάστασης εξόδου λαμβάνει χώρα ακόμη και αν δεν εφαρμόζουμε το σήμα εισόδου μαζί με τους παλμούς του ρολογιού. Το ασύγχρονο κύκλωμα χρησιμοποιεί παλμούς εισόδων αντί για σήμα ρολογιού.
Η έξοδος των διαδοχικών κυκλωμάτων μπορεί να είναι παλμική έξοδος ή έξοδος στάθμης.
Παλμική έξοδος : Μια παλμική έξοδος είναι μια έξοδος που διαρκεί για τη διάρκεια ενός συγκεκριμένου παλμού εισόδου αλλά μπορεί να είναι μικρότερη σε ορισμένες περιπτώσεις. Για τα ρολογιακά διαδοχικά κυκλώματα, ο παλμός εξόδου είναι της ίδιας διάρκειας με αυτόν του παλμού ρολογιού.
Επίπεδο εξόδου : Η έξοδος επιπέδου αναφέρεται σε έξοδο που αλλάζει κατάσταση στην αρχή ενός παλμού εισόδου ή παλμού ρολογιού και παραμένει σε αυτήν την κατάσταση μέχρι την επόμενη παλμό εισόδου ή ρολογιού.
Κοινά ψηφιακά IC που χρησιμοποιούνται σε ψηφιακά κυκλώματα λογικής
Παρακάτω δίνεται μια μορφή πίνακα της περίληψης των ψηφιακών IC CMOS και TTL που χρησιμοποιούνται στα περισσότερα ψηφιακά κυκλώματα.
Κοινά ψηφιακά IC
Ελπίζουμε ότι το άρθρο μας είναι ενημερωτικό με απλό τρόπο και οι αναγνώστες μπορούν πλέον να κατανοήσουν σαφώς τους τύπους των ψηφιακών κυκλωμάτων λογικής. Εδώ είναι μια απλή ερώτηση για οποιονδήποτε ενδιαφερόμενο αναγνώστη. Εάν έχετε απορίες σχετικά με αυτό το θέμα ή στο ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά έργα Παρακαλούμε δώστε τις απαντήσεις σας στην παρακάτω ενότητα σχολίων.
Φωτογραφικές πιστώσεις:
Συνδυαστικά λογικά κυκλώματα από igem
Ταξινόμηση συνδυαστικών λογικών κυκλωμάτων κατά ηλεκτρονικά μαθήματα
Διαδοχικό λογικό κύκλωμα από ηλεκτρονικά μαθήματα
Διαδοχικό κύκλωμα: J / K Flip-flop by μπροστά στο σύννεφο
