Практическое занятие №1
Цифровые сигналы и временные диаграммы
жүктеу/скачать 1,19 Mb. Pdf көрінісі
|
Введение в цифровые системы
| Цифровые сигналы и временные диаграммы
На рисунке изображен типичный цифровой сигнал и его распределение во времени. Эта зависимость напряжения от времени (0 называется временной диаграммой. Горизонтальная шкала (время) размечена с равными интервалами начиная с t 0 , затем t 1 , t 2 и т.д. На приведенной временной диаграмме сигнал начинается с 0 В (двоичный 0) в момент t 0 , и остается на этом уровне до момента t 1 . В момент t 1 сигнал делает резкий переход (скачок) до 4 В (двоичная 1). В момент t 2 он уменьшается до 0 В. Такие же переходы происходят в моменты t 3 и t 5 . Обратите внимание, что в момент t 4 сигнал не изменяется, а остается на уровне 4 В от t 3 до t 5 . На этой временной диаграмме переходы показаны вертикальными линиями, т.е. мгновенными, хотя на самом деле это не так. Во многих ситуациях время переключения оказывается настолько коротким по сравнению с периодами между переключениями, что его можно условно свести до вертикальной линии на диаграмме. Позже мы столкнемся с ситуациями, в которых придется показать переключения более строго — на расширенной временной шкале. С помощью временных диаграмм можно показать, как меняются цифровые сигналы во времени, а также определить отношение между двумя или несколькими сигналами в одной и той же схеме или системе. Показывая один или несколько цифровых сигналов на осциллографе или на анализаторе логических состояний, можно сравнить эти сигналы с ожидаемыми для них временными диаграммами. Это очень важно при исследовании схем или поиске неполадок в цифровых системах. Цифровые схемы проектируются для того, чтобы генерировать выходные напряжения, попадающие в диапазоны, назначенные для 0 и 1. Цифровые схемы разрабатываются таким образом, чтобы уверенно различать входные напряжения по назначенным для 0 и 1 диапазонам. Это значит, что цифровая схема реагирует одинаково на все входные напряжения, попадающие в диапазон нулевых значений; и точно так же она не различает входные напряжения, лежащие в диапазоне, назначенном для единицы. Этот принцип представлен на рисунке. — типичная цифровая схема показана с входным сигналом V i и выходным V 0 . Выходной сигнал используется для двух различных форм входного сигнала. Обратите внимание, что сигнал V 0 одинаков в обоих случаях, потому что входные сигналы хотя и отличаются точными значениями напряжений, но имеют одинаковые двоичные значения. |