Цифровая интегральная микросхема. Схема, описание

КНИГИ И СТАТЬИ
Бесплатная библиотека / Справочник / Радио - начинающим

Цифровая интегральная микросхема. Радио - начинающим

Радио - начинающим

Что представляет собой современная цифровая интегральная микросхема? Миниатюрный электронный блок, содержащий в своем корпусе электрически соединенные по определенной схеме транзисторы, диоды, резисторы и другие активные и пассивные элементы, общее число которых может достигать несколько десятков и даже сотен тысяч! В зависимости от этого числа различают микросхемы малой и средней степеней интеграции, большие и сверхбольшие микросхемы. Цифровые микросхемы малой степени интеграции могут содержать до 100, а сверхбольшие -100 тыс. и более активных и пассивных элементов.

Одна микросхема может выполнять функцию целого блока измерительного прибора, микрокалькулятора, устройства автоматического управления производственным процессом, узла электронной вычислительной машины (ЭВМ). К примеру, "механизм"наручных электронных часов, индицирующих текущее время в часах, минутах и секундах, дни недели и месяцы, работающих одновременно и как секундомер, будильник, а иногда еще и как микрокалькулятор, состоит всего лишь из одной специально разработанной большой микросхемы. Благодаря цифровым микросхемам современные компьютеры, как все чаще стали называть ЭВМ, по сравнению со своими "предками"в 300 тыс. раз меньше по размерам, по работают в 10 тыс. раз быстрее, к тому же надежнее и энергии потребляют значительно меньше.

В основу описания и логики действия цифровых микросхем положена двоичная система счисления, построенная всего на двух цифрах - единице (1) и нуле (0). Отсюда и обобщенное название логических элементов, триггеров, счетчиков импульсов и многих других интегральных микросхем и создаваемых на их базе всевозможных приборов и устройств - цифровые. Эти две цифры двоичной системы счисления позволяют записывать и "запоминать"практически любые числа. Например, число 25 привычной нам десятичной системы счисления, записанное в двоичной системе счисления, выглядит так: 11001. Здесь каждая позиция числа, которая может быть представлена в виде электрических импульсов, соответствует одному из двух логических состояний - логической 1 или логическому 0. Особенно удобной такая система кодирования информации оказалась для программирования и работы ЭВМ.

Относительно электрических сигналов, несущих ту или иную цифровую информацию, двоичная система счисления также соответствует двум состояниям или двум условным электрическим уровням: высокому, т, е. более положительному, и низкому - менее положительному (кулевому ила даже отрицательному) напряжению. Если напряжение высокого уровня рассматривать как логическую 1, а напряжение низкого уровня - как логический 0, то такую логику называют положительной. При отрицательной логике, наоборот, напряжение высокого уровня принимают за логический О, а низкого уровня - за логическую 1. В этой книге рассматриваются только микросхемы с положительной логикой.

Но на практике невозможно выполнить условие, при котором бы все цифровые сигналы имели одинаковые уровни напряжения. Поэтому, учитывая возможные допуски, свойства цифровых микросхем, электрические импульсы, несущие информацию, характеризуют некоторыми интервалами напряжения. Так, например, для микросхем серий К155, К133 для низкого уровня, соответствующего логическому 0, принято напряжение сигналов от 0 до 0,4 В, т. е. не более 0,4 В, а высокого, соответствующего уровню логической 1, - не менее 2,4 В и не более напряжения их питания, на которое они рассчитаны, - 5В. Для микросхем других серий эти границы уровней могут быть несколько меньшими или, наоборот, большими, но неизмененными для каждой серии.

Большая часть опытов, экспериментов, различных приборов и устройств, описанных в этой книге, рассчитана на использование в них преимущественно микросхем серий К155 и К176-именно их радиолюбители наиболее широко применяют в конструируемых ими генераторах, игровых и сигнализирующих автоматах, электронных часах, измерительных приборах, в том числе с цифровым отсчетом результатов измерения или времени. Подобные устройства и приборы предстоит конструировать и вам.

Однако практическое ознакомление с основами цифровой техники следует, мы считаем, начинать с микросхем серии К155, как наиболее доступных радиолюбителям и, что не менее важно, не требующих особых предосторожностей при работе с ними.

В серию К155 входит около 100 микросхем разных степени интеграции и функционального назначения. Это различные триггеры, счетчики импульсов, преобразователи цифровых кодов, дешифраторы и т. д. Основой же многих из них служат так называемые логические элементы - электронные устройства, реализующие простейшие функции алгебры логики. С них мы и начинаем знакомить вас с устройством и работой цифровых микросхем.

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Мобильные шпионы обезврежены 21.08.2002

Израильская компания Netline создала устройство, которое позволяет быстро выявлять работающие мобильные телефоны-шпионы.

Каждый мобильный телефон с определенной периодичностью посылает сигнал в сеть, подтверждая то, что он включен и находится на связи. Это и регистрирует Cellular Activity Analyzer (САА), позволяя обнаруживать включенные аппараты в радиусе до 30 м. Он работает со всеми стандартами мобильной связи на всех используемых ими частотах: 800, 900, 1800, 1900 и 1500 МГц.

Области применения устройства - самолеты, где работающие мобильные телефоны могут повредить навигационному оборудованию, больницы, где они могут оказывать влияние на точность работы электромагнитных измерительных приборов, а также системы защиты информации.

Дело в том, что включенный сотовый телефон представляет собой универсальное, простое и дешевое средство прослушивания. Организации же, проверяющие помещения но "жучки", обычно не сканируют частоты сотовых телефонов, так как они часто используются.

Другие интересные новости:

▪ Игровой монитор MSI G322CQP с вогнутым экраном WQHD

▪ Изменение климата повлияет на рождаемость людей

▪ Спасательный робот-гуманоид

▪ Мощный графеновый материал для высокоэффективных суперконденсаторов

▪ Здоровая пища проходит сквозь организм быстро

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Медицина. Подборка статей

▪ статья Использование визуальных и слуховых маркеров ориентировки. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Кем был царь Эдип? Подробный ответ

▪ статья Развязывающийся ткацкий узел. Советы туристу

▪ статья Инфракрасная линия связи в охранной системе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Фокус с матрицей. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте