Цифрові пристрої з позитивною і негативною логікою

Двійкові і багатозначні цифрові пристрої

Комбінаційні автомати і автомати з пам’яттю

Цифрові пристрої (схеми, автомати) поділяються на 2 великих класи – комбінаційні (без пам'яті) і автомати з пам'яттю. У комбінаційних автоматах вихідні значення сигналів визначаються тільки поточними сигналами на вході. Функціонування такого пристрою не залежить від внутрішнього стану, який у нього є один. Приклади комбінаційних автоматів – дешифратор, шифратор, ПЗП, мультплексор і так далі

Автомати з пам’яттю володіють більшим, чим один, числом внутрішніх станів, в одному з яких автомат може знаходиться як завгодно довго, поки не зміняться вхідні сигнали. Вихідні сигнали автоматів при цьому залежать від їх вхідних сигналів і станів, які були в попередні моменти часу. Функціонування схем з пам’яттю зазвичай відбувається в тактові моменти часу, тобто через певні наперед задані проміжки (інтервали) часу тактами і може змінюватися тільки під час такту. При цьому припускається, що поведінка схеми не залежить від довжини інтервалу часу між тактами. Прикладами автоматів з пам’яттю можуть бути тригери, лічильники, регістри.

Більшість на сьогодні цифрових пристроїв користуються двома видами сигналів – або 1, або 0, тому що їх технічно значно легше реалізувати ніж в випадку, коли кількість сигналів буде більшою двох. Відповідно і пристрої з двома значення сигналів будуть простішими і дешевшими пристроїв, які користуються кількістю сигналів більшою ніж два, наприклад, трьома - багатозначних пристроїв. Крім того, вони будуть із-за простоти своєї реалізації ще і значно надійнішими. Тому на сьогодні цифрова техніка в основному базується на двозначній логіці. При цьому фізична природа цих сигналів може бути різна. Це і світові хвилі, і тиск води чи повітря, і електричні сигнали в вигляді рівнів напруги електричного струму. Останні сигнали знайшли на сьогодні найбільше розповсюдження. Вони широко використовуються для кодування 0 і 1 при реалізації логічних функцій. Це пов’язано з тим, що електричні сигнали легко передавати і зберігати, а пристрої, які їх використовують, мають велику швидкодію, яка принципово обмежується тільки швидкістю світла.

Зазвичай 1 в цифрових пристроях кодується на практиці високим рівнем фізичного сигналу, наприклад, напруги, а 0 – низьким. Таке кодування називають позитивною логікою. Якщо кодування 1 і 0 ведеться в зворотному порядку, то його називають негативною логікою. Позитивна логіка розповсюджена ширше, чим негативна, тому що краще сприймається розробниками і користувачами цифрової апаратури. Але і негативна логіка зустрічається в практиці проектування цифрових пристроях, коли її використання призводить до покращення роботи схеми, наприклад, вона менше використовує енергії.

Дата добавления: 2014-01-07