#логические_элементы — Public Fediverse posts

О мостиковых схемах и асинхронной логике

Александр Кушнеров 10.01.2025 Аннотация – Дизайн замкнутых комбинационных схем основан на законах поглощения конъюнкций и дизъюнкций. Если в такой схеме используется только один выход, то её транзисторная реализация будет избыточной, а граф этой реализации будет содержать ложные циклы. Значения на выходах комбинационной схемы, в том числе и замкнутой, можно считать правильными лишь через какое-то время, необходимое для завершения всех переходных процессов. В статье показано как дополнить замкнутую схему индикатором завершения переходных процессов, т.е. сделать её асинхронной. 1. Введение Замыкание выхода комбинационной схемы на один или несколько её входов может дать новую комбинационную схему. Поскольку данные обрабатываются от входов к выходам, обратную связь можно представить как направленную петлю на графе. С другой стороны, графы, которые задают контактные мостиковые схемы, содержат не направленные петли (циклы). Именно из-за петель такие схемы часто являются минимальными. Преобразование графа мостиковой схемы в последовательно-параллельный соответствует схеме на логических элементах. Это преобразование размыкает все петли и называется декомпозиция в базисе И/ИЛИ. Мы будем рассматривать декомпозицию, которая даёт минимальное количество логических элементов. Чтобы корректно замкнуть полученные схемы нужно выполнить определённые условия. В качестве этих условий мы используем известную замкнутую схему. В инженерной практике релейно-контактные мостиковые схемы начали использоваться по крайней мере со второй половины 1890-х годов [1]. Однако, привлечение булевой алгебры для их анализа и синтеза состоялось лишь во второй половине 1930-х годов [2]. Рассмотрим простейшую мостиковую схему из пяти замыкающих ключей (контактов), назовём её K5. Каждый ключ в этой схеме управляется своей переменной. Присвоить переменные можно например так, как показано в Табл. 1. Последовательное соединение ключей записывается как произведение переменных, а параллельное – как сумма. Таким образом, чтобы записать булеву функцию схемы в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ), нужно найти все возможные пути от входа к выходу.

https://habr.com/ru/articles/872874/

#схемотехника #логические_элементы #цифровые_схемы

Описание комбинационных схем без таблиц истинности

При начальном изучении комбинационных логических схем принято использовать таблицы истинности. Это правильно, но при большом количестве входов и использовании инверторов быстро становится неудобным. Мы предлагаем альтернативный способ описания, делающий прозрачным смысл схем. Для примера рассмотрим несколько вариантов схем.

https://habr.com/ru/articles/839422/

#схемотехника #логические_элементы #логические_сигналы #простейший #анализ

Логические элементы и триггеры на транзисторах и диодах

Привет, Хабр! В электронных проектах очень часто применяются логические элементы. Они даже присутствуют во многих микроконтроллерах в качестве периферии, независимой от ядра (ПНЯ). Логические функции можно реализовать и программным способом, но аппаратные решения гораздо быстрее и надёжнее. Когда необходимо несколько логических элементов, целесообразнее всего использовать специализированные микросхемы. Но если требуется всего один или два элемента, либо нужно нестандартное количество входов или повышенное напряжение питания, то задачу можно решить при помощи дискретных компонентов. Иногда такое решение помогает улучшить трассировку платы. А ещё бывает не лишним задуматься о внутренней схемотехнике микросхем, чтобы понять, с какими внешними сигналами они могут работать, а с какими — нет. Речь о том, чтобы учитывать особенности входных и выходных каскадов, защиты от перенапряжения, и так далее.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/836418/

#логические_элементы #логические_вентили #цифровая_схемотехника #транзистор #диоды #электроника_шаг_за_шагом #простые_схемы #ruvds_статьи

Секретная китайская плата: электронный шагомер

Привет, Хабр! У вас ещё не было DIY-проектов с акселерометрами? — Тогда почему бы не начать прямо сегодня? В этом проекте есть и операционные усилители, и семисегментные индикаторы с дешифраторами и счётчиками. Так что, несмотря на простоту схемы, она не оставит равнодушными интересующихся аналоговой и цифровой электроникой. Будет интересно!

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/832920/

#акселерометр #акселерометры #шагомер #шагомеры #ruvds_статьи #цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #цифровая_схемотехника #дешифраторы #семисегментный_индикатор #операционный_усилитель #операционные_усилители

Секретная китайская плата: электронный шагомер

Привет, Хабр! У вас ещё не было DIY-проектов с акселерометрами? — Тогда почему бы не начать прямо сегодня? В этом проекте есть и операционные усилители, и семисегментные индикаторы с дешифраторами и счётчиками. Так что, несмотря на простоту схемы, она не оставит равнодушными интересующихся аналоговой и цифровой электроникой. Будет интересно!

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/832920/

#акселерометр #акселерометры #шагомер #шагомеры #ruvds_статьи #цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #цифровая_схемотехника #дешифраторы #семисегментный_индикатор #операционный_усилитель #операционные_усилители

Очень простой тахометр на интересных микросхемах

Привет, Хабр! Сегодняшняя схема измерителя частоты вращения электродвигателя представляет особенный интерес по причине того, что она построена на основе микросхем CD40110 . «Изюминка» этих реверсивных двоично-десятичных счётчиков состоит в том, что они снабжены встроенным дешифратором для семисегментного индикатора! Это позволяет решать очень многие задачи предельно простым и экономным способом. Даже без микроконтроллера. Как, например, без него обходится наш тахометр.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/819791/

#ruvds_статьи #цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #цифровая_схемотехника #измерение_частоты #частотомер #триггеры #триггер_шмитта #регистры #дешифраторы #семисегментный_индикатор

Очень простой тахометр на интересных микросхемах

Привет, Хабр! Сегодняшняя схема измерителя частоты вращения электродвигателя представляет особенный интерес по причине того, что она построена на основе микросхем CD40110 . «Изюминка» этих реверсивных двоично-десятичных счётчиков состоит в том, что они снабжены встроенным дешифратором для семисегментного индикатора! Это позволяет решать очень многие задачи предельно простым и экономным способом. Даже без микроконтроллера. Как, например, без него обходится наш тахометр.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/819791/

#ruvds_статьи #цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #цифровая_схемотехника #измерение_частоты #частотомер #триггеры #триггер_шмитта #регистры #дешифраторы #семисегментный_индикатор

Очень простой тахометр на интересных микросхемах

Привет, Хабр! Сегодняшняя схема измерителя частоты вращения электродвигателя представляет особенный интерес по причине того, что она построена на основе микросхем CD40110 . «Изюминка» этих реверсивных двоично-десятичных счётчиков состоит в том, что они снабжены встроенным дешифратором для семисегментного индикатора! Это позволяет решать очень многие задачи предельно простым и экономным способом. Даже без микроконтроллера. Как, например, без него обходится наш тахометр.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/819791/

#ruvds_статьи #цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #цифровая_схемотехника #измерение_частоты #частотомер #триггеры #триггер_шмитта #регистры #дешифраторы #семисегментный_индикатор

Тайны китайских светофоров

Привет, Хабр! Сегодня вашему вниманию предлагается очень интересный радиоконструктор на 12 логических микросхемах, реализующий функции контроллера светофора.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/818959/

#ruvds_статьи #цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #цифровая_схемотехника #дешифраторы #семисегментный_индикатор #шина_данных #декодер

Как я компьютер в Minecraft построил

Решил я, значит, изучить, как работают компьютеры на самом низком уровне. Это тот уровень, где работают всякие железяки, транзисторы, логические элементы и так далее. Чтобы полностью закрепить материал, я решил построить простенькую ЭВМ на редстоуне в Minecraft. Эта статья о том, как работают ЭВМ на уровне логических элементов и о том, как я построил прототип такой ЭВМ в Minecraft. В конце я оставил ссылку на GitHub-репозиторий с проектом.

https://habr.com/ru/articles/820077/

#minecraft #assembler #электроника #логические_элементы #эвм #игра

Усовершенствованный частотомер без микроконтроллера

Привет, Хабр! Прибор, который мы сегодня изучим и соберём, снабжён четырёхразрядным цифровым индикатором и предназначен для работы с электрическими сигналами произвольной формы, имеющими частоту от 10 Гц до 10 кГц и амплитуду от 300 мВ до 3 В. В качестве эталонной частоты он использует 50 герц электросети. Не считая стабилизатора питания, частотомер построен на 14 микросхемах стандартной логики. Ещё мы познакомимся с разными типами частотомеров.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/817007/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #измерение_частоты #частотомер #триггеры #триггер_шмитта #регистры #дешифраторы #семисегментный_индикатор

Как работает шариковая мышка?

Привет, Хабр! Помните олдскульные механические мышки, в которых обрезиненный стальной шарик катался по поверхности стола или специального коврика? Внутри корпуса шарик соприкасался с двумя перпендикулярными пластиковыми валиками, на которые периодически наматывалась всякая грязь. Приходилось вынимать шарик, чистить валики, доставать шарик оттуда, куда он закатился, и устанавливать его на место. В таких мышках, а также струйных принтерах, использовались относительные оптические энкодеры . Пластиковый диск с прорезями или лента из прозрачной плёнки с непрозрачными полосками устанавливались на пути света от светодиода до фототранзистора. Количество импульсов соответствовало пройденному пути, а для определения направления движения применялась специальная электронная схема. Ведь недостаточно просто сосчитать импульсы. Надо знать, прибавлять или убавлять координату курсора. Сегодня я расскажу про один из вариантов решения этой задачи, на базе интереснейшей микросхемы сдвоенного ждущего мультивибратора CD4528 .

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/815211/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #триггеры #триггер #регистры #оптопара #оптические_датчики

Секретная китайская плата многоканальной охранной сигнализации

Привет, Хабр! Сегодня мы познакомимся с интересной и полезной микросхемой приоритетного шифратора 8:3 CD4532 , способной, в частности, расширить порт микроконтроллера, когда количество его выводов оказывается недостаточным для решения поставленной задачи. А можно решать задачи и без микроконтроллеров, средствами микросхем стандартной логики. Они недефицитны, не боятся программных взломов, и в них не повредится прошивка ввиду её отсутствия. И ещё, в чисто аппаратных решениях есть какая-то особенная красота, когда весь принцип работы устройства является прозрачным и понятным при взгляде на принципиальную схему. Ещё нам придётся заглянуть внутрь 555 таймера.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/808209/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #555 #таймер_555 #сигнализация

Секретная китайская плата с ЦАП: вспоминаем COVOX

Привет, Хабр! Сегодняшний радиоконструктор меня очень порадовал. Предельно простая схема позволяет получить весьма интересную форму выходного сигнала, благодаря программируемому двоично-десятичному счётчику КР1533ИЕ2 (74LS90) и резистивному цифро-аналоговому преобразователю, как в винтажной звуковой карте «COVOX». КР1533ИЕ2 сама по себе является очень интересной микросхемой стандартной логики, которую стоит рассмотреть подробнее.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/802129/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #555 #операционные_усилители

Секретная китайская плата многоканальной охранной сигнализации

Привет, Хабр! Сегодня мы познакомимся с интересной и полезной микросхемой приоритетного шифратора 8:3 CD4532 , способной, в частности, расширить порт микроконтроллера, когда количество его выводов оказывается недостаточным для решения поставленной задачи. А можно решать задачи и без микроконтроллеров, средствами микросхем стандартной логики. Они недефицитны, не боятся программных взломов, и в них не повредится прошивка ввиду её отсутствия. И ещё, в чисто аппаратных решениях есть какая-то особенная красота, когда весь принцип работы устройства является прозрачным и понятным при взгляде на принципиальную схему. Ещё нам придётся заглянуть внутрь 555 таймера.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/808209/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #555 #таймер_555 #сигнализация

Секретная китайская плата многоканальной охранной сигнализации

Привет, Хабр! Сегодня мы познакомимся с интересной и полезной микросхемой приоритетного шифратора 8:3 CD4532 , способной, в частности, расширить порт микроконтроллера, когда количество его выводов оказывается недостаточным для решения поставленной задачи. А можно решать задачи и без микроконтроллеров, средствами микросхем стандартной логики. Они недефицитны, не боятся программных взломов, и в них не повредится прошивка ввиду её отсутствия. И ещё, в чисто аппаратных решениях есть какая-то особенная красота, когда весь принцип работы устройства является прозрачным и понятным при взгляде на принципиальную схему. Ещё нам придётся заглянуть внутрь 555 таймера.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/808209/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #555 #таймер_555 #сигнализация

Усовершенствованный частотомер без микроконтроллера

Привет, Хабр! Прибор, который мы сегодня изучим и соберём, снабжён четырёхразрядным цифровым индикатором и предназначен для работы с электрическими сигналами произвольной формы, имеющими частоту от 10 Гц до 10 кГц и амплитуду от 300 мВ до 3 В. В качестве эталонной частоты он использует 50 герц электросети. Не считая стабилизатора питания, частотомер построен на 14 микросхемах стандартной логики. Ещё мы познакомимся с разными типами частотомеров.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/817007/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #измерение_частоты #частотомер #триггеры #триггер_шмитта #регистры #дешифраторы #семисегментный_индикатор

Усовершенствованный частотомер без микроконтроллера

Привет, Хабр! Прибор, который мы сегодня изучим и соберём, снабжён четырёхразрядным цифровым индикатором и предназначен для работы с электрическими сигналами произвольной формы, имеющими частоту от 10 Гц до 10 кГц и амплитуду от 300 мВ до 3 В. В качестве эталонной частоты он использует 50 герц электросети. Не считая стабилизатора питания, частотомер построен на 14 микросхемах стандартной логики. Ещё мы познакомимся с разными типами частотомеров.

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/817007/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #измерение_частоты #частотомер #триггеры #триггер_шмитта #регистры #дешифраторы #семисегментный_индикатор

Как работает шариковая мышка?

Привет, Хабр! Помните олдскульные механические мышки, в которых обрезиненный стальной шарик катался по поверхности стола или специального коврика? Внутри корпуса шарик соприкасался с двумя перпендикулярными пластиковыми валиками, на которые периодически наматывалась всякая грязь. Приходилось вынимать шарик, чистить валики, доставать шарик оттуда, куда он закатился, и устанавливать его на место. В таких мышках, а также струйных принтерах, использовались относительные оптические энкодеры . Пластиковый диск с прорезями или лента из прозрачной плёнки с непрозрачными полосками устанавливались на пути света от светодиода до фототранзистора. Количество импульсов соответствовало пройденному пути, а для определения направления движения применялась специальная электронная схема. Ведь недостаточно просто сосчитать импульсы. Надо знать, прибавлять или убавлять координату курсора. Сегодня я расскажу про один из вариантов решения этой задачи, на базе интереснейшей микросхемы сдвоенного ждущего мультивибратора CD4528 .

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/815211/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #триггеры #триггер #регистры #оптопара #оптические_датчики

Как работает шариковая мышка?

Привет, Хабр! Помните олдскульные механические мышки, в которых обрезиненный стальной шарик катался по поверхности стола или специального коврика? Внутри корпуса шарик соприкасался с двумя перпендикулярными пластиковыми валиками, на которые периодически наматывалась всякая грязь. Приходилось вынимать шарик, чистить валики, доставать шарик оттуда, куда он закатился, и устанавливать его на место. В таких мышках, а также струйных принтерах, использовались относительные оптические энкодеры . Пластиковый диск с прорезями или лента из прозрачной плёнки с непрозрачными полосками устанавливались на пути света от светодиода до фототранзистора. Количество импульсов соответствовало пройденному пути, а для определения направления движения применялась специальная электронная схема. Ведь недостаточно просто сосчитать импульсы. Надо знать, прибавлять или убавлять координату курсора. Сегодня я расскажу про один из вариантов решения этой задачи, на базе интереснейшей микросхемы сдвоенного ждущего мультивибратора CD4528 .

https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/815211/

#цифровые_микросхемы #микросхемы #микросхемы_малой_степени_интеграции #логические_элементы #ruvds_статьи #цифровая_схемотехника #триггеры #триггер #регистры #оптопара #оптические_датчики