Digitale Chips sind ein wichtiger Bestandteil vieler moderner elektronischer Geräte. Sie erfüllen eine Reihe von Funktionen, von der Verarbeitung digitaler Signale bis zur Steuerung elektronischer Systeme. Es gibt viele verschiedene Arten von digitalen Chips, von denen jeder für eine bestimmte Aufgabe ausgelegt ist.
Einer der einfachsten digitalen Chips ist der NOT-Chip. Es hat nur einen Eingang und einen Ausgang, und seine Hauptfunktion besteht darin, das Eingangssignal umzukehren. Wenn zum Beispiel ein logischer Nullwert an den Eingang des Chips angelegt wird, wird der Ausgang eine logische Einheit haben und umgekehrt. Der NOT-Chip wird häufig in verschiedenen digitalen Schaltungen wie Zählern und Addierern verwendet.
Ein weiterer gebräuchlicher einfacher digitaler Chip ist der AND-Chip. Es hat zwei oder mehr Eingänge und einen Ausgang und führt die logische Operation "Und" über die Eingangssignale aus. Wenn alle Eingänge des AND-Chips gleich einer logischen Einheit sind, wird der Ausgang eine logische Einheit haben, andernfalls eine logische Null. Der AND-Chip wird für die Kombinationslogik und die Einbeziehung verschiedener Geräte verwendet.
Ein Beispiel für einen anderen einfachen digitalen Chip ist der XOR-Chip (ausgenommen ODER). Es hat auch zwei oder mehr Eingänge und einen Ausgang und führt eine logische Ausschlussoperation ODER über die Eingangssignale durch. Wenn die Anzahl der Eingänge mit dem Wert der logischen Einheit ungerade ist, wird am Ausgang eine logische Einheit angezeigt, andernfalls eine logische Null. XOR-Chips werden häufig in Schaltsystemen und Geräten mit Fehlertoleranz eingesetzt.
Die obigen Beispiele sind nur ein kleiner Teil der gesamten Vielfalt an einfachen digitalen Chips, die heute verwendet werden. Jeder von ihnen hat seine eigene einzigartige Funktion und kann verwendet werden, um komplexe digitale Systeme zu erstellen. Es ist wichtig, je nach Aufgabe die richtigen Chips auszuwählen und zu verwenden.
Sorten von einfachen digitalen Chips
- Wechselrichter (NOT): Wandeln ein Signal mit einem Spannungspegel in ein Signal mit einem entgegengesetzten Spannungspegel um.
- ODER-Gates (ODER): kombinieren Sie mehrere Signale zu einem einzigen Ausgangssignal, das aktiv ist, wenn mindestens eines der Eingangssignale aktiv ist.
- AND-Gates: Kombinieren mehrere Signale zu einem einzigen Ausgangssignal, das nur dann aktiv ist, wenn alle Eingangssignale aktiv sind.
- Ausschließend ODER (XOR): gibt nur ein aktives Signal aus, wenn an seinen Eingängen eine ungerade Anzahl aktiver Signale vorhanden ist.
- Ausschluss Und (XNOR): Gibt nur ein aktives Signal aus, wenn an seinen Eingängen eine gerade Anzahl aktiver Signale vorhanden ist.
- Illustrierendes Tor (NAND): kombiniert mehrere Signale zu einem einzigen Ausgangssignal, das aktiv ist, wenn mindestens eines der Eingangssignale inaktiv ist.
- Illustrierendes ODER-Gate (NOR): Kombiniert mehrere Signale zu einem einzigen Ausgangssignal, das aktiv ist, wenn keines der Eingangssignale inaktiv ist.
Dies sind nur einige der einfachen digitalen Chips, die in der Elektronik weit verbreitet sind. Mit ihnen können Sie komplexe digitale Geräte wie Prozessoren, Speicher und andere erstellen, die aus einer Kombination verschiedener einfacher Chips bestehen.
Logikchips: Beispiele und Namen
Im Folgenden finden Sie Beispiele für einige gängige Logikchips:
- UND-ODER (UND-ODER) Chips: solche Chips führen eine Operation ENTWEDER für mehrere Eingänge Und aus und führen dann eine Operation ODER für Ergebnisse durch, indem sie sie mit I-Elementen verbinden. Beispiele: 74LS08, 74HC08.
- KEINE (NOT) Chips: diese Chips führen eine Inversionsoperation für einen einzelnen Eingang durch. Beispiele: 74LS04, 74HC04.
- Und (UND) Chips: diese Chips führen den Vorgang auch für mehrere Eingänge aus. Beispiele: 74LS00, 74HC00.
- ODER (ODER) Chips: diese Chips führen den Vorgang für ODER für mehrere Eingänge aus. Beispiele: 74LS32, 74HC32.
- Ausschließender ODER (XOR) -Chip: solche Chips führen eine Ausschlussoperation ODER für mehrere Eingänge aus. Beispiele: 74LS86, 74HC86.
Dies ist nur ein kleiner Teil der Logikchips, die in der digitalen Elektronik verwendet werden. Abhängig von den Bedürfnissen und Zielen des Projekts können andere Arten und Modelle von Logikchips verwendet werden.
Multiplexer und Decoder: Die wichtigsten Arten von Chips
Multiplexer oder Mehle sind Multifunktionsgeräte und werden zum Umschalten von Signalen verwendet. Sie haben einen oder mehrere Dateneingänge, einen Steuereingang und einen Ausgang. Abhängig vom Wert des Steuereingangs kann der Multiplexer die Daten auswählen und an seinen Ausgang senden.
Ein Beispiel für einen Multiplexer ist ein 2-Input-Multiplexer, der als 2x1 MEHL bezeichnet wird. Es hat zwei Dateneingänge, einen Steuereingang und einen Ausgang. Abhängig vom Wert des Steuereingangs kann der Multiplexer Daten von einem der Dateneingänge an seinen Ausgang auswählen und übertragen.
Decoder oder DDCS werden zum Decodieren und Konvertieren von Signalen verwendet. Sie haben mehrere Eingänge zum Codieren und einen oder mehrere Ausgänge. Jeder Eingangskombination entspricht ein eindeutiger Code, der an den Ausgang des Decoders ausgegeben werden kann.
Ein Beispiel für einen Decoder ist ein 2-Input-Decoder, der als 2 x 4 DDC bezeichnet wird. Es hat zwei Eingänge für die Codierung und vier Ausgänge. Jede der vier Eingangssignalkombinationen entspricht einem eindeutigen Code, der an den Decoder-Ausgang ausgegeben werden kann.
| Chip-Typ | Bezeichnung | Die Beschreibung | Beispiele |
|---|---|---|---|
| Multiplexer | Pein | Multifunktionsgeräte zur Signalumschaltung | 2x1 MEHL, 4x1 MEHL, 8x1 MEHL |
| Dekoder | DDKI | Geräte zum Decodieren und Konvertieren von Signalen | 2x4 DDKI, 3x8 DDKI, 4x16 DDKI |
Zähler und Register: Möglichkeiten zur Verwendung in der Elektronik
Zähler werden normalerweise zum Zählen und Verwalten verschiedener Ereignisse oder Prozesse verwendet. Sie können einfache binäre Zähler sein, die bei jedem Taktpuls um eine Einheit erhöht werden, oder komplexe mehrstellige Zähler mit der Möglichkeit, den Anfangswert und verschiedene Zählvorgänge einzustellen.
Register werden wiederum zum Speichern und Verarbeiten von Informationen verwendet. Sie können einstellige (Flip-Flops) sein, die ein Datenbit speichern, oder mehrstellige, die ganze Zahlen oder Sequenzen von Bits einer bestimmten Länge speichern können. Mit Registern können Sie Verschiebungs-, Summierungsoperationen, logische Operationen und andere Datenoperationen durchführen.
Beispiele für einfache digitale Zähler-Chips sind der 74HC163 (4-Bit-Zähler), der 74HC191 (4-Bit-Zähler und ein code-konvertiertes Register), der CD40110 (Up/Down-Zähler) und die programmierbaren Zähler, die mit einer programmierbaren Logikmatrix (PLICS) oder einem Mikrocontroller implementiert werden können.
Ein Beispiel für einen einfachen digitalen Registerchip ist der 74HC595 (Schieberegister), der es ermöglicht, 8-Bit-Daten seriell im seriellen Modus zu speichern und zu übertragen.
Arithmetische Chips: Prozessoren und Addierer
Arithmetische Chips, auch bekannt als arithmetische und logische Vorrichtungen (ALU), werden häufig in der digitalen Elektronik verwendet, um numerische Operationen durchzuführen. Unter den arithmetischen Chips sind Prozessoren und Addierer am häufigsten.
Prozessoren dies sind die zentralen Teile von Computern und anderen Geräten, die die Ausführung verschiedener Operationen und die Steuerung des Betriebs des Geräts ermöglichen. Prozessoren bestehen aus einer großen Anzahl von arithmetischen und logischen Chips, die Daten verarbeiten und mathematische Operationen durchführen. Beispiele für Prozessoren sind bekannte Chips wie Intel Pentium, AMD Ryzen und ARM Cortex.
Addierer - dies sind Chips, die eine Zahlenaddition durchführen. Sie werden in einer Vielzahl von digitalen Systemen wie Zählern, arithmetischen Geräten und Computern verwendet. Addierer können zwei oder mehr Binärzahlen addieren, um ein Ergebnis in der Ausgabe zu liefern. Abhängig von der Anzahl der Ein- und Ausgänge können Addierer Halb-Addierer, Voll-Addierer oder Addierer mit einer beliebigen Anzahl von Eingängen sein. Beispiele für Summierchips sind 74LS283 und 74LS381.
