4.2. Логический уровень | Электронная библиотека
Информатика и вычислительная техника / Информационные технологии / 4.2. Логический уровень
Логический уровень информационной технологии представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при технологических преобразованиях информации и данных. Формализованное (в виде моделей) представление информационной технологии позволяет связать параметры информационных процессов, а это означает возможность реализации управления информационными процессами
.
Рассмотрим состав и взаимосвязи моделей базовой информационной технологии (рис. 4.2). В зависимости от области применения и назначения информационной технологии модели информационных процессов конкретизируются, а некоторые могут и отсутствовать. Например, в настоящее время из-за того, что на потребительском рынке информационных технологий нет относительно недорогих, надежных и простых в эксплуатации интеллектуальных систем, процесс представления знаний в структуре организуемой информационной технологии может отсутствовать.
На основе модели предметной области (МПО), характеризующей объект управления (см. рис. 4.2), создается общая модель управления (ОМУ), а из нее вытекают модели решаемых задач (МРЗ). Так как решаемые задачи в информационной технологии имеют в своей основе различные информационные процессы, то на передний план выходит модель организации информационных процессов, призванная на логическом уровне увязать эти процессы при решении задач управления.
При обработке данных формируются четыре основных информационных процесса: обработка, обмен, накопление и представление знаний.
Модель обработки данных включает в себя формализованное описание процедур организации вычислительного процесса, преобразования данных и отображения данных.
Процедуры преобразования данных (ПД) на логическом уровне представляют собой алгоритмы и программы обработки данных и их структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие, как сортировка, поиск, создание и преобразование статистических и динамических структур данных, а также нестандартные процедуры, обусловленные алгоритмами и программами преобразования данных при решении конкретных информационных задач.
Моделями процедур отображения данных (ОД) являются компьютерные программы преобразования данных, представленных машинными кодами, в воспринимаемую человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание.
В современных ЭВМ данные могут быть отражены в виде текстовой информации, в виде графиков, изображений, звука, с использованием средств мультимедиа, которые интегрируют в компьютере все основные способы отображения.
Модель обмена данными включает в себя формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи (П), маршрутизации (М), коммутации (К). Именно эти процедуры и составляют информационный процесс обмена. Для качественной работы сети необходимы формальные соглашения между ее пользователями, что реализуется в виде протоколов сетевого обмена.
В свою очередь, передача данных основывается на моделях кодирования, модуляции, каналов связи. На основе моделей обмена производится синтез системы обмена данными, при котором оптимизируются топология и структура вычислительной сети, метод коммутации, протоколы и процедуры доступа, адресации и маршрутизации.
Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая в компьютерном виде представляется базой данных.
Процесс перехода от информационного уровня к физическому отличается трехуровневой системой моделей представления информационной базы: концептуальной, логической и физической схем. Концептуальная схема информационной базы (КСБ) описывает информационное содержание предлагаемой области, т.е. какая и в каком объеме информация должна накапливаться при реализации информационной технологии.
Логическая схема информационной базы (ЛСБ) должна формализовано описать ее структуру и взаимосвязь элементов информации. При этом могут быть использованы различные подходы: реляционный, иерархический, сетевой. Выбор подхода определяет и систему управления базой данных, которая, в свою очередь, определяет физическую модель данных – физическую схему информационной базы (ФСБ), описывающую методы размещения данных и доступа к ним на машинных (физических) носителях информации.
В современных информационных технологиях формирование моделей предметной области и решаемых задач производится в основном человеком, что связано с трудностями формализации этих процессов.
Но по мере развития теории и практики интеллектуальных систем становится возможным формализовать человеческие знания, на основе которых и формируются перечисленные модели. Модель представления знаний, включенная в систему моделей информационной технологии, позволит проектировщику АИТ в автоматизированном режиме формировать из фрагментов модель предметной области, а также модели решаемых задач. Наличие этих моделей поможет пользователю в заданной предметной области выбрать необходимую ему модель задачи и решить ее с помощью информационной технологии. Модель представления знаний может быть выбрана в зависимости от предметной области и вида решаемых задач. Сейчас на практике используются следующие модели: логические (Л), алгоритмические (А), фреймовые (Ф), семантические (С) и интегральные (И).
Взаимная увязка базовых информационных процессов, их синхронизация на логическом уровне осуществляются через модель управления данными (УД). Так как базовые информационные процессы оперируют данными, то управление данными – это управление процессами обработки, обмена и накопления.
Управление процессом обработки данных означает управление организацией вычислительного процесса, преобразованиями и отображениями данных в соответствии с моделью организации информационных процессов, основанной на модели решаемой задачи.
При управлении процессом обмена управлению подлежат процедуры маршрутизации и коммутации в вычислительной сети, а также передачи сообщений по каналам связи. Управление данными в процессе накопления означает организацию физического хранения данных в базе и ее актуализацию, т.е. добавление данных, их корректировку и уничтожение. Кроме того, должны быть подчинены управлению процедуры поиска, группировок, выборок и т.п.
На логическом уровне управление процессом накопления – это комплексы программ управления базами данных, получившие название систем управления базами данных. С увеличением объемов информации, хранимой в базах данных, при переходе к распределенным базам и банкам данных управление процессом накопления усложняется и не всегда поддается формализации.
Уровни напряжения логических схем «0» и «1» и согласование транзисторно-транзисторной логики ТТЛ и КМОП логики с помощью обратной связи, резисторов, транзистора
Логические элементы оперируют сигналами двух типов: «высокий логический уровень» (1) и «низкий логический уровень» (0), которые характеризуются различным уровнем напряжения: полное напряжение питания принимается в качестве уровня «логической единицы», а нулевое напряжение — в качестве уровня «логического нуля».
В идеальном случае все сигналы логических элементов существовали бы в виде этих двух предельных уровней напряжения, и никогда бы от них не отклонялись (например, ниже полного напряжения для «высокого уровня», или выше нуля для «низкого уровня».) Однако в реальности уровни напряжения цифровых сигналов практически никогда не достигают этих идеальных величин.
Вследствие наличия паразитных падений напряжения в схемах на транзисторах, наводок, длины линии передачи сигнала и т.д.. Поэтому для логических схем интерпретируют сигналы как логическую единицу или логический нуль, даже в тех случаях, когда напряжение сигналов лежит в диапазоне между полным напряжением питания и нулём, то есть номинально не соответствует ни тому ни другом показателю.
Номинальное напряжение питания для логических радиоэлементов (микросхем) и номинальное значение логического 0 и логической 1
Элементы ТТЛ работают при номинальном напряжении питания 5 вольт, +/- 0,25 вольт. В идеале, сигнал высокого логического уровня должен быть равен ровно 5,00 В, а сигнал низкого уровня — ровно 0,00 вольт. Однако в реальных элементах ТТЛ не могут быть обеспечены подобные точные уровни напряжения, поэтому они могут принимать сигналы высокого и низкого уровней даже при значительном отклонении напряжения от идеальных величин. «Приемлемые» напряжения входного сигнала лежат в диапазоне от 0 до 0,8 вольт для низкого логического уровня, и от 2 до 5 вольт для высокого логического уровня.
«Приемлемые» напряжения выходного сигнала (уровни напряжения, гарантируемые производителем элемента в указанных вариантах нагрузки) лежат в диапазоне от 0 до 0,5 вольт для низкого логического уровня, и от 2,7 до 5 вольт для высокого логического уровня.
Если бы на вход элемента ТТЛ поступил сигнал напряжения в диапазоне от 0,8 до 2 вольт, то мы не получили бы гарантированной реакции схемы. Подобный сигнал будет рассматриваться как неопределённый, и в этом случае ни один производитель не даст гарантии того, к какому логическому уровню отнесёт схема подобный сигнал.
Как вы видите, диапазон допусков по уровням выходного сигнала меньше, чем в случае для входного сигнала. Это необходимо для обеспечения того, что цифровой сигнал, поступающий с выхода одного элемента логики на вход другого элемента, воспринимался бы таковым же, но с учетом условий потери и воздействия на него. Разница допусков между входным и выходным сигналами называется запасом схемы по помехоустойчивости.
Для ТТЛ-схем, запас помехоустойчивости для низкого логического уровня представляет разность между 0,8 В и 0,5 В (т.е. 0,3 В), в то время как запас помехоустойчивости для высокого уровня равен 0,7 В (2,7 В — 2,0 В). Проще говоря, запас помехоустойчивости есть некий запас на паразитное или шумовое напряжение, которое может быть наложено на исходный сигнал, прежде чем принимающая схема может неверно его проинтерпретировать.
Спецификации входных и выходных сигналов схем КМОП логических элементов совершенно отличны от уровней напряжения, используемых для ТТЛ-элементов. Для КМОП-элементов, работающих при напряжении питания 5 вольт, приемлемые напряжения входного сигнала лежат в диапазоне от 0 до 1,5 вольт для низкого логического уровня, и от 3,5 до 5 вольт для высокого логического уровня. «Приемлемые» напряжения выходного сигнала (уровни напряжения, гарантируемые производителем элемента при указанном варианте нагрузки) лежат в диапазоне от 0 до 0,05 вольт для низкого логического уровня, и от 4,95 до 5 вольт для высокого логического уровня.
Представленные значения дают понять, что запас помехоустойчивости КМОП логических элементов гораздо больше аналогичного показателя ТТЛ-элементов: 1,45 вольт как для логического нуля, так и для логической единицы, против максимального запаса в 0,7 В в случае ТТЛ. Другими словами, КМОП-схемы могут выдержать более чем вдвое высокий наложенный шум на входе без ошибок интерпретации сигнала как логического нуля или единицы.
Запас помехоустойчивости КМОП логических схем становится ещё больше при более высоких рабочих напряжениях. В отличие от элементов ТТЛ, напряжение питания которых не превышает 5 вольт, напряжение питания КМОП-схем может достигать 15 (а в некоторых случаях и 18) вольт. Ниже показаны приемлемые уровни логических нуля и единицы, для выхода и входа КМОП-ИС, работающих при напряжении питания 10 и 15 вольт соответственно:
Запас помехоустойчивости может быть выше того, что показано на предыдущем рисунке. На рисунке показан худший из возможных вариантов поведения сигнала на основании спецификаций производителя.
На практике логическая схема может выдержать сигналы высокого логического уровня со значительно меньшим напряжением и сигналы низкого логического уровня с гораздо большим напряжением чем указано.
И наоборот, исключительно малые показанные запасы помехоустойчивости — гарантирующие выходное состояние сигналов высокого и низкого логических уровней с точностью до 0,05 вольта напряжения питания — практически реальны. Такие «добротные» уровни выходного напряжения будут доступны только при минимальной нагрузке. При значительном втекающем или вытекающем токе схемы выходное напряжение не будет поддерживаться на этих оптимальных уровнях, что обусловлено наличием внутреннего сопротивления каналов выходных МОП-транзисторов логических элементов.
Помехоустойчивость при единичных (разовых) скачках напряжения, появления помехи (наводки)
В пределах «неопределённого» диапазона для любого входа логического элемента, будет иметься точка разделения актуального сигнала низкого уровня от диапазона действительного входного сигнала высокого уровня.
То есть, где-то между наименьшим напряжением сигнала высокого логического уровня и наибольшим напряжением сигнала низкого логического уровня гарантированного производителем, существует порог напряжения, при котором логическая схема будет менять интерпретацию сигнала с высокого на низкий и наоборот. В случае большей части логических схем, это напряжение соответствует одной определённой точке:
При наличии шумового напряжения переменного тока, наложенного на входной сигнал постоянного тока единственная точка, в которой схема переменит интерпретацию логического уровня будет обуславливать ошибочный сигнал на выходе.
Подобная проблема характерна также для аналоговых ОУ-компараторов напряжения. В случае одиночной пороговой точки смены логического уровня наличие значительного шума может привести к неверной интерпретации логического уровня на выходе.
Эту проблему можно решить путём введения в цепь усилителя положительной обратной связи. В случае операционного усилителя необходимо соединить выход с неинвертирующим входом через резистор.
Схемы подобного типа называются триггерами Шмитта. Триггеры Шмитта идентифицируют логический уровень сигнала согласно двум пороговым уровням: при нарастающем напряжении (VT+), и при падающем напряжении (VT-):
На схемах триггеры Шмитта изображаются с символом «гистерезиса». Гистерезис, вызванный положительной обратной связью в схеме логического элемента, придаёт схеме дополнительную помехоустойчивость. Триггеры Шмитта часто используются в схемах с высокой вероятностью шума на входе, а также в тех случаях когда ошибочно интерпретированный сигнал на выходе приведёт к некорректной работе системы в целом.
Различные требования по уровням напряжения ТТЛ- и КМОП-элементов создают определённые проблемы при использовании в одной схеме элементов двух типов. Хотя работа КМОП логических элементов может осуществляться при том же напряжении питания 5,00 В, которое необходимо для элементов ТТЛ, выходные уровни напряжения ТТЛ логики несовместимы с входными требованиями по напряжению для КМОП-схем.
Возьмём к примеру ТТЛ-элемент НЕ-И, сигнал с выхода которого подаётся на вход КМОП-инвертора. Питание обоих элементов составляет 5,00 В (Vcc). Если с выхода элемента ТТЛ приходит сигнал логического нуля (т.е. между 0 и 0,5 В), то он будет верно интерпретирован на входе КМОП-схемы как сигнал низкого логического уровня (т.е. сигнал между 0 и 1,5 В):
Однако, если с выхода элемента ТТЛ приходит сигнал логической единицы (т.е. между 5 и 2,7 В), то он может быть неверно интерпретирован на входе КМОП-схемы как сигнал высокого логического уровня (т.е. ожидается сигнал между 5 и 3,5 В):
Такое несоответствие может привести к тому, что «правильный» сигнал высокого уровня на выходе ТТЛ- элемента (правильный с точки зрения стандартов ТТЛ) будет лежат в «неопределённом» диапазоне входа КМОП-схемы, и быть неверно воспринят как сигнал логического нуля принимающим элементом. Простым решением этой проблемы может стать повышение сигнала логической единицы элемента ТТЛ с помощью нагрузочного повышающего резистора:
Однако потребуется гораздо более серьёзная переделка схемы, если питание КМОП-схемы выше 5 вольт:
Проблемы не возникнет в случае логического нуля, однако всё обстоит совершенно иначе в случае сигнала высокого логического уровня с выхода элемента ТТЛ.
Диапазон выходного напряжения 2,7-5 В с выхода элемента ТТЛ совершенно не соответствует приемлемому диапазону 7-10 В КМОП логической схемы. Если мы используем ТТЛ-схемы с открытым коллектором, то нагрузочный резистор, включённый в шину питания Vdd 10 вольт, поднимет сигнал высокого логического уровня до полного напряжения питания КМОП логической схемы. Поскольку в схеме с открытым коллектором в наличии только втекающий ток, напряжение логической единицы полностью определяется тем напряжением питания, к которому подключён повышающий резистор, что помогает решить проблему несоответствия уровней напряжения.
Благодаря прекрасным характеристикам выходного напряжения КМОП схем, проблем при подключения ТТЛ элемента к выходу КМОП схемы обычно не возникает. Единственной серьёзной проблемой может стать токовая нагрузка, поскольку КМОП-схема должна обеспечивать втекающий ток на каждый вход элемента ТТЛ в случае логического нуля.
Если КМОП-схема питается от источника напряжения выше 5 вольт (Vcc), то возникнет проблема.
Напряжение логической единицы КМОП-схемы выше 5 вольт не будет находиться в диапазоне допустимых входные параметров элемента ТТЛ. Решением этой проблемы может стать инвертор с «открытым коллектором» на дискретном NPN-транзисторе, используемом для соединения двух логических схем:
Повышающий резистор Rpullup используется опционально, поскольку входы элементов ТТЛ принимают высокий логический уровень, когда находятся в плавающем состоянии, что и произойдёт, когда выход КМОП-схемы будет низким, а транзистор будет находиться в состоянии отсечки. Конечно, важным последствием такого решения является логическая инверсия, создаваемая транзистором: когда на выходе КМОП-схемы будет сигнал логического нуля, элемент ТТЛ будет «видеть» логическую единицу и наоборот. Однако, если принимать эту инверсию во внимание, то корректная работа схемы не будет нарушена.
логических уровней — SparkFun Learn
- Главная
- Учебники
- Логические уровни
≡ Страниц
Авторы: bri_huang
Избранное Любимый 82
Введение
Мы живем в мире аналоговых сигналов.
Однако в цифровой электронике есть только два состояния — ВКЛ и ВЫКЛ. Используя эти два состояния, устройства могут кодировать, передавать и контролировать большие объемы данных. Логические уровни в самом широком смысле описывают любое конкретное дискретное состояние, которое может иметь сигнал. В цифровой электронике мы обычно ограничиваем наше исследование двумя логическими состояниями — двоичным 1 и двоичным 0.
Описано в этом руководстве
- Что такое логический уровень?
- Каковы общие стандарты логических уровней в цифровой электронике.
- Как взаимодействовать между различными технологиями.
- Сдвиг уровня
- Понижающе-повышающие регуляторы напряжения
Рекомендуемая литература
Что такое цепь?
Каждый электрический проект начинается со схемы.
Не знаете, что такое цепь? Мы здесь, чтобы помочь.
Избранное Любимый 82
Двоичный
Двоичный код — это система счисления в электронике и программировании… так что, должно быть, важно учиться. Но что такое двоичный код? Как это переводится в другие системы счисления, такие как десятичная?
Избранное Любимый 51
Что такое логический уровень?
Проще говоря, логический уровень — это определенное напряжение или состояние, в котором может существовать сигнал. Мы часто называем два состояния в цифровой схеме включенным или выключенным. Представленный в двоичном виде, ON преобразуется в двоичную 1, а OFF преобразуется в двоичный 0. В Arduino мы называем эти сигналы ВЫСОКИМ или НИЗКИМ соответственно. За последние 30 лет в электронике появилось несколько различных технологий для определения различных уровней напряжения.
Логический 0 или Логический 1
Цифровая электроника использует двоичную логику для хранения, обработки и передачи данных или информации. Двоичная логика относится к одному из двух состояний — ВКЛ или ВЫКЛ. Это обычно переводится как двоичная 1 или двоичный 0. Двоичная 1 также упоминается как ВЫСОКИЙ сигнал, а двоичный 0 упоминается как НИЗКИЙ сигнал.
Сила сигнала обычно описывается уровнем его напряжения. Как определяется логический 0 (НИЗКИЙ) или логическая 1 (ВЫСОКИЙ)? Производители чипов обычно указывают их в своих спецификациях. Наиболее распространенным стандартом является ТТЛ или транзисторно-транзисторная логика.
Active-Low и Active-High
При работе с микросхемами и микроконтроллерами вы, скорее всего, столкнетесь с выводами с активным низким уровнем и выводами с активным высоким уровнем. Проще говоря, это просто описывает, как активируется пин. Если это контакт с активным низким уровнем, вы должны «подтянуть» этот контакт к НИЗКОМУ уровню, подключив его к земле.
Для активного высокого контакта вы подключаете его к ВЫСОКИМ напряжениям (обычно 3,3 В / 5 В).
Например, предположим, что у вас есть сдвиговый регистр с выводом включения микросхемы CE. Если вы видите контакт CE где-либо в таблице данных с такой линией над ним, CE, то этот контакт имеет активный низкий уровень. Вывод CE должен быть подключен к GND, чтобы чип стал активным. Если, однако, вывод CE не имеет линии над ним, то он имеет активный высокий уровень, и его необходимо перевести в ВЫСОКИЙ уровень, чтобы активировать вывод.
Многие микросхемы будут иметь перемешанные контакты как с активным низким, так и с активным высоким уровнем. Просто не забудьте дважды проверить имена выводов, над которыми есть линия. Линия используется для обозначения НЕ (также известного как черта). Когда что-то NOTTED, оно переходит в противоположное состояние. Таким образом, если вход с активным высоким уровнем НЕ ОТМЕЧЕН, то теперь он является активным с низким уровнем. Просто как тот!
Логические уровни TTL
Большинство систем, которые мы используем, основаны на уровнях TTL 3,3 В или 5 В.
TTL — это аббревиатура от Transistor-Transistor Logic. Он основан на схемах, построенных из биполярных транзисторов, для обеспечения переключения и поддержания логических состояний. Транзисторы — это в основном фантазии для переключателей с электрическим управлением. Для любого семейства логических устройств необходимо знать ряд пороговых уровней напряжения. Ниже приведен пример для стандартных уровней TTL 5 В:
В OH — Минимальный уровень выходного напряжения, который устройство TTL обеспечивает для ВЫСОКОГО сигнала.
В IH — Минимальный уровень ВХОДНОГО напряжения, который считается ВЫСОКИМ.
В OL — Максимальный уровень ВЫХОДНОГО напряжения, который устройство обеспечивает при НИЗКОМ сигнале.
В IL — Максимальный уровень ВХОДНОГО напряжения по-прежнему считается НИЗКИМ.
Вы заметите, что минимальное выходное ВЫСОКОЕ напряжение (V OH ) составляет 2,7 В. По сути, это означает, что выходное напряжение устройства, управляющего ВЫСОКИМ уровнем, всегда будет не менее 2,7 В.
Минимальное входное ВЫСОКОЕ напряжение (V IH ) составляет 2 В, или в основном любое напряжение, которое составляет не менее 2 В, будет считано как логическая 1 (ВЫСОКИЙ) для устройства TTL.
Вы также заметите, что между выходом одного устройства и входом другого имеется запас 0,7 В. Это иногда называют запасом по шуму.
Аналогично, максимальное выходное напряжение LOW (V OL ) составляет 0,4 В. Это означает, что устройство, пытающееся отправить логический 0, всегда будет ниже 0,4 В. Максимальное входное напряжение LOW (V IL ) составляет 0,8 В. Таким образом, любой входной сигнал ниже 0,8 В будет по-прежнему считаться логическим 0 (НИЗКИЙ) при считывании в устройство.
Что произойдет, если у вас есть напряжение между 0,8 В и 2 В? Что ж, твоя догадка так же хороша, как и моя. Честно говоря, этот диапазон напряжений не определен и приводит к недопустимому состоянию, часто называемому плавающим. Если выходной контакт на вашем устройстве «плавает» в этом диапазоне, нет уверенности в том, к чему приведет сигнал.
Он может произвольно колебаться между ВЫСОКИМ и НИЗКИМ.
Вот еще один способ взглянуть на допуски ввода/вывода для универсального устройства TTL.
3,3 В CMOS Логические уровни
По мере развития технологий мы создали устройства, которые требуют меньшего энергопотребления и работают от более низкого базового напряжения (V cc = 3,3 В вместо 5 В). Технология изготовления также немного отличается для устройств на 3,3 В, что позволяет уменьшить занимаемую площадь и снизить общую стоимость системы.
Чтобы обеспечить общую совместимость, вы заметите, что большинство уровней напряжения почти все такие же, как у устройств на 5 В. Устройство на 3,3 В может взаимодействовать с устройством на 5 В без каких-либо дополнительных компонентов. Например, логическая 1 (ВЫСОКИЙ) от устройства с напряжением 3,3 В будет иметь напряжение не менее 2,4 В. Это все равно будет интерпретироваться как логическая 1 (ВЫСОКИЙ) для системы с напряжением 5 В, поскольку она выше напряжения 9 В.
0073 IH из 2 В.
Однако при переходе в другом направлении и подключении устройства на 5 В к устройству на 3,3 В необходимо предостеречь, чтобы гарантировать, что устройство на 3,3 В устойчиво к напряжению 5 В. Спецификация, которая вас интересует, — это максимальное входное напряжение
Преобразователь логических уровней SparkFun — двунаправленный
В наличии ЛПП-12009
116
Избранное Любимый 146
Список желаний
Переключатель уровня SparkFun — 8-канальный (TXS0108E)
В наличии ЛПП-19626
Избранное Любимый 12
Список желаний
Прорыв оптоизолятора SparkFun
В наличии БОБ-09118
14
Избранное Любимый 22
Список желаний
Преобразователь уровня напряжения SparkFun — TXB0104
В наличии БОБ-11771
7
Избранное Любимый 28
Список желаний
Логические уровни Arduino
Глядя на техническое описание ATMega328 (основного микроконтроллера Arduino Uno и Sparkfun RedBoard), можно заметить, что уровни напряжения немного отличаются.
Плата Arduino построена на несколько более надежной платформе. Наиболее заметным отличием является то, что недопустимая область напряжений находится только между 1,5 В и 3,0 В. Запас помехоустойчивости на Arduino больше, и у него более высокий порог для НИЗКОГО сигнала. Это значительно упрощает создание интерфейсов и работу с другим оборудованием.
Хотите узнать больше об основных темах?
Полный список основных тем, связанных с электротехникой, см. на нашей странице Engineering Essentials .
Отвези меня туда!
Ресурсы и дальнейшее развитие
Теперь, когда вы поняли суть одной из самых распространенных концепций в электронике, вам предстоит изучить целый мир новых вещей!
Хотите узнать, как микроконтроллер, такой как Arduino, может считывать аналоговое напряжение, создаваемое делителем напряжения? Вы можете сделать это с помощью нашего руководства по аналого-цифровым преобразователям.
Узнайте, как использовать различные уровни напряжения для управления другими устройствами, из нашего учебного пособия по широтно-импульсной модуляции.
Вас также могут заинтересовать схемы делителя напряжения и преобразователи логических уровней для переключения с одного логического уровня на другой.
Последовательная связь
Концепции асинхронной последовательной связи: пакеты, уровни сигнала, скорость передачи данных, UART и многое другое!
Избранное Любимый 100
Делители напряжения
Превратите большое напряжение в меньшее с помощью делителей напряжения. В этом руководстве рассказывается: как выглядит схема делителя напряжения и как она используется в реальном мире.
Избранное Любимый 70
Руководство по подключению преобразователя логического уровня с однополярным питанием
Логический преобразователь с одним источником питания позволяет двунаправленно преобразовывать сигналы от микроконтроллера 5 В или 3,3 В без необходимости во втором источнике питания! Плата обеспечивает выход как для 5 В, так и для 3,3 В для питания ваших датчиков.
Он оснащен резистором PTH для возможности регулировки регулятора напряжения на нижней стороне TXB0104 для устройств на 2,5 В или 1,8 В.
Избранное Любимый 0
Или добавьте транзистор или реле для управления устройствами, работающими при более высоком напряжении, как в учебниках, перечисленных ниже!
Крепление для светодиодной панели
Краткий обзор светодиодных полос SparkFun и несколько примеров их подключения.
Избранное Любимый 10
Транзисторы
Ускоренный курс биполярных транзисторов. Узнайте, как работают транзисторы и в каких схемах мы их используем.
Избранное Любимый 84
Руководство по экспериментам в Интернете вещей
SparkFun ESP8266 Thing Dev Board — это мощная платформа для разработки, которая позволяет подключать ваши аппаратные проекты к Интернету.
В этом руководстве мы покажем вам, как объединить несколько простых компонентов для удаленной регистрации данных о температуре, отправки текстовых сообщений и управления освещением на расстоянии.
Избранное Любимый 11
Каталожные номера
- Напряжение: 3,3 против 5
- Переход с 3,3 В на 2,5 В источников питания для логических устройств
- Логические пороговые уровни напряжения
- Транзисторно-транзисторная логика
- 3V Советы и хитрости
- Уровни входного и выходного напряжения 5 В TTL и CMOS
- Для более подробного изучения того, почему 3,3 В было выбрано в качестве следующего минимального уровня напряжения, ознакомьтесь с обсуждением на форуме.
логических уровней Определение
Входные и выходные логические уровни, иногда называемые логическими значения узлов и групп определяются с помощью следующих символы:
Символ | Логика Уровень |
|---|---|
| Принудительный низкий уровень ( |
| Форсирование высокого уровня ( |
| Плевать |
| Высокий импеданс (нет входа на контакт), например, используется для «выходной» части двунаправленного контакта, когда «вход» часть штифта входит |
| Используется для групп и интерпретируется как двоичный,
десятичные, шестнадцатеричные или восьмеричные значения в соответствии с текущим
основание MSB является первым; LSB последний. |
