டிஜிட்டல் சாதனங்கள்: பல்ஸ் கவுண்டர்கள், குறியாக்கிகள், மல்டிபிளெக்சர்கள்

பல்ஸ் கவுண்டர் - உள்ளீட்டில் பயன்படுத்தப்படும் பருப்புகளின் எண்ணிக்கையை கணக்கிட வடிவமைக்கப்பட்ட மின்னணு சாதனம். பெறப்பட்ட பருப்புகளின் எண்ணிக்கை பைனரி குறியீட்டில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது.

பல்ஸ் கவுண்டர்கள் ஒரு வகையான பதிவேடுகள் (எண்ணிக்கை பதிவுகள்) மற்றும் முறையே ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்ஸ் மற்றும் லாஜிக் கேட்களில் கட்டமைக்கப்படுகின்றன.

கவுண்டர்களின் முக்கிய குறிகாட்டிகள் எண்ணும் குணகம் K 2n - கவுண்டரால் கணக்கிடப்படும் பருப்புகளின் எண்ணிக்கை. எடுத்துக்காட்டாக, நான்கு-தூண்டுதல் கவுண்டரில் அதிகபட்ச எண்ணிக்கை காரணி 24 = 16 இருக்கலாம். நான்கு-தூண்டுதல் கவுண்டருக்கு, குறைந்தபட்ச வெளியீட்டு குறியீடு 0000, அதிகபட்சம் -1111, மற்றும் எண்ணிக்கை காரணி Kc = 10 ஆக இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு குறியீடு 1001 = 9 ஆக எண்ணுவதை நிறுத்துகிறது.

படம் 1a தொடரில் இணைக்கப்பட்ட நான்கு பிட் டி-ஃபிளிப் கவுண்டரின் வரைபடத்தைக் காட்டுகிறது. முதல் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் எண்ணிக்கை உள்ளீட்டில் எண்ணிக்கை பருப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பின்வரும் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் எதிர் உள்ளீடுகள் முந்தைய ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்களின் வெளியீடுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

சுற்றின் செயல்பாடு படம் 1, b இல் காட்டப்பட்டுள்ள நேர வரைபடங்களால் விளக்கப்பட்டுள்ளது.முதல் எண்ணிக்கை துடிப்பு அதன் சிதைவை அடையும் போது, ​​முதல் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் Q1 = 1 நிலைக்கு செல்கிறது, அதாவது. கவுண்டரில் 0001 இன் டிஜிட்டல் குறியீடு உள்ளது. இரண்டாவது கவுண்டர் துடிப்பின் முடிவில், முதல் ஃபிளிப்-ஃப்ளாப் "0" க்கும், இரண்டாவது "1" நிலைக்கும் செல்கிறது. கவுண்டர் எண் 2 ஐ 0010 குறியீட்டுடன் பதிவு செய்கிறது.

படம் 1 — பைனரி நான்கு இலக்க கவுண்டர்: a) வரைபடம், b) வழக்கமான வரைகலை பிரதிநிதித்துவம், c) செயல்பாட்டின் நேர வரைபடங்கள்

வரைபடத்தில் இருந்து (படம் 1, ஆ) 5 வது துடிப்பின் தணிப்பு படி, 0101 குறியீடு கவுண்டரில் எழுதப்பட்டுள்ளது, 9 வது - 1001, மற்றும் பல. 15 வது துடிப்பின் முடிவில், கவுண்டரின் அனைத்து பிட்களும் "1" என அமைக்கப்பட்டுள்ளன, மேலும் 16 வது துடிப்பு சிதைந்த பிறகு, அனைத்து தூண்டுதல்களும் மீட்டமைக்கப்படுகின்றன, அதாவது, கவுண்டர் அதன் ஆரம்ப நிலைக்கு செல்கிறது. கவுண்டரை மீட்டமைக்க கட்டாயப்படுத்த "மீட்டமை" உள்ளீடு உள்ளது.

பைனரி கவுண்டரின் எண்ணிக்கை காரணி Ksc = 2n என்ற விகிதத்தில் இருந்து கண்டறியப்படுகிறது, இங்கு n என்பது கவுண்டரின் பிட்களின் எண்ணிக்கை (ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்ஸ்) ஆகும்.

டிஜிட்டல் தகவல் செயலாக்க சாதனங்களில் பருப்புகளின் எண்ணிக்கையை எண்ணுவது மிகவும் பொதுவான செயல்பாடாகும்.

பைனரி கவுண்டரின் செயல்பாட்டின் போது, ​​ஒவ்வொரு அடுத்தடுத்த ஃபிளிப்-ஃப்ளாப்பின் வெளியீட்டில் பருப்புகளின் மறுநிகழ்வு விகிதம் அதன் உள்ளீட்டு பருப்புகளின் அதிர்வெண்ணுடன் ஒப்பிடும்போது பாதியாக குறைக்கப்படுகிறது (படம் 1, ஆ). எனவே, கவுண்டர்கள் அதிர்வெண் வகுப்பிகளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஒரு ஸ்க்ராம்ப்ளர் (என்கோடர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) ஒரு சமிக்ஞையை டிஜிட்டல் குறியீடாக மாற்றுகிறது, பெரும்பாலும் பைனரி எண் அமைப்பில் தசம எண்கள்.

ஒரு குறியாக்கியில் m உள்ளீடுகள் தசம எண்கள் (0, 1,2, ..., m — 1) மற்றும் n வெளியீடுகளுடன் தொடர்ச்சியாக எண்ணப்படும். உள்ளீடுகள் மற்றும் வெளியீடுகளின் எண்ணிக்கை 2n = m (படம் 2, a) உறவால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. "சிடி" என்ற குறியீடு ஆங்கில வார்த்தையான கோடரில் உள்ள எழுத்துக்களில் இருந்து உருவாக்கப்பட்டது.

உள்ளீடுகளில் ஒன்றிற்கு சிக்னலைப் பயன்படுத்துவதால், உள்ளீட்டு எண்ணுடன் தொடர்புடைய n-பிட் பைனரி எண்ணை வெளியீடு உருவாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, நான்காவது உள்ளீட்டில் ஒரு துடிப்பு பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​வெளியீடுகளில் டிஜிட்டல் குறியீடு 100 தோன்றும் (படம் 2, a).

பைனரி எண்களை மீண்டும் சிறிய தசம எண்களாக மாற்ற டிகோடர்கள் (டிகோடர்கள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. டிகோடரின் உள்ளீடுகள் (படம். 2, b) பைனரி எண்களை வழங்குவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, வெளியீடுகள் தசம எண்களுடன் வரிசையாக எண்ணப்படுகின்றன. உள்ளீடுகளுக்கு பைனரி எண்ணைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​ஒரு குறிப்பிட்ட வெளியீட்டில் ஒரு சமிக்ஞை தோன்றும், அதன் எண் உள்ளீட்டு எண்ணுடன் ஒத்திருக்கும். எடுத்துக்காட்டாக, குறியீடு 110 வழங்கப்படும் போது, ​​6வது வெளியீட்டில் சமிக்ஞை தோன்றும்.

படம் 2 — a) UGO குறியாக்கி, b) UGO குறியாக்கி

மல்டிபிளெக்சர் - முகவரிக் குறியீட்டின்படி வெளியீடு உள்ளீடுகளில் ஒன்றோடு இணைக்கப்பட்ட ஒரு சாதனம். சே. மல்டிபிளெக்சர் என்பது ஒரு மின்னணு சுவிட்ச் அல்லது கம்யூடேட்டர்.

படம் 3 — மல்டிபிளெக்சர்: a) வழக்கமான வரைகலை பிரதிநிதித்துவம், b) மாநில அட்டவணை

ஒரு முகவரிக் குறியீடு A1, A2 உள்ளீடுகளுக்கு அனுப்பப்படுகிறது, இது எந்த சமிக்ஞை உள்ளீடுகள் சாதனத்தின் வெளியீட்டிற்கு அனுப்பப்படும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது (படம் 3).

தகவலை டிஜிட்டலில் இருந்து அனலாக் ஆக மாற்ற, டிஜிட்டல்-டு-அனலாக் மாற்றிகளை (DACs) பயன்படுத்தவும், மற்றும் தலைகீழ் மாற்றத்திற்கு, அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றிகளை (ADCs) பயன்படுத்தவும்.

DAC இன் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை ஒரு பைனரி பல இலக்க எண் மற்றும் வெளியீட்டு சமிக்ஞை என்பது குறிப்பு மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்தம் Uout ஆகும்.

அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றும் செயல்முறை (படம். 4) இரண்டு நிலைகளைக் கொண்டுள்ளது: நேர மாதிரி (மாதிரி) மற்றும் நிலை அளவீடு. மாதிரி செயல்முறையானது தனித்துவமான தருணங்களில் மட்டுமே தொடர்ச்சியான சமிக்ஞையின் மதிப்புகளை அளவிடுவதைக் கொண்டுள்ளது.

படம் 4-அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றும் செயல்முறை

அளவீட்டுக்கு, உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் மாறுபாட்டின் வரம்பு சம இடைவெளிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது - அளவுப்படுத்தல் நிலைகள். எங்கள் எடுத்துக்காட்டில் அவற்றில் எட்டு உள்ளன, ஆனால் பொதுவாக இன்னும் பல உள்ளன. மாதிரி மதிப்பு வீழ்ச்சியடைந்த இடைவெளியைத் தீர்மானிப்பதற்கும் வெளியீட்டு மதிப்புக்கு டிஜிட்டல் குறியீட்டை ஒதுக்குவதற்கும் அளவீட்டு செயல்பாடு குறைக்கப்படுகிறது.