Jest to pierwsza część cyklu artykułów na temat techniki cyfrowej. Postaram się w tym kursie opisać zagadnienia, które pozwolą lepiej zrozumieć i rozpocząć samemu projektowanie układów cyfrowych.
Zagadnieniem od jakiego należy zacząć jest sygnał cyfrowy i to co go odróżnia od innych sygnałów. Sygnał może przyjmować różne wartości, w przypadku sygnałów dyskretnych (cyfrowych), te wartości są dwie. Umownie oznaczamy je jako 0 i 1. Co można zinterpretować jako: 1 -jest sygnał, albo 0 – niema sygnału. Sygnał cyfrowy nie przyjmuje wartości pośrednich, w przeciwieństwie do sygnałów ciągłych, gdzie nie ma określonych stanów, w elektronice popularnie określa się taki sygnał jako analogowy.
W technice cyfrowej na etapie projektowania układu mówi się o 0 i 1. Ale tych wartości w rzeczywistym układzie są przypisane odpowiednie napięcia. Ich wartość zależy od tego z jakiej rodziny mamy układ scalony. To jest temat na cały duży artykuł, więc na tym zakończę, a kiedyś rozwinę.
Podstawowym narzędziem w “cyfrówce” są bramki logiczne. Mamy do dyspozycji trzy bramki, z których można zbudować każdy inny układ cyfrowy. Te bramki to OR, AND i NOT. Sama nazwa może już sugerować jakie operacje może wykonywać każda z bramek. Poniżej przedstawiam symbole i tabele stanów logicznych(później napiszę co to jest) poszczególnych bramek:
Oprócz tych trzech bramek często stosuje się także bramki NAND, NOR, XOR i XNOR, które można bez problemu uzyskać z bramek już przedstawionych.
Te wszystkie bramki są podstawowymi elementami techniki cyfrowej i z nich można zbudować wszystkie inne układy.
Tabela stanów logicznych opisuje zależność wyjścia układu od jego wejścia (wejść). Aby wypełni opisać wyjście należy zawrzeć w tabeli wszystkie możliwe stany wejść.
W tym artykule na tym zakończą, w następnym postaram się opisać szczegóły na temat równań logicznych oraz opiszę jak z równania narysować pełny schemat.