 |
|
|
|
||||||
الالكترونيات العملية للمبدعين:أسس الالكترونيات الرقمية Basics of Digital Electronics
 الالكترونيات العملية للمبدعين أسس الالكترونيات الرقمية Basics of Digital Electronics 1- مقدمة من المفترض أنه قد تم تغطية المجال التماثلى (التناظرى) للالكترونيات analog electronics والمتمثل فى الدوائر الالكترونية التى تقبل وتستجيب للجهود التى تتغير بشكل مستمر على مدى نطاق (مجال) معين . تشمل هذه الدوائر التناظرية : الموحدات rectifiersوالمرشحات filters والمكبرات amplifiers ودوائر التوقيت البسيطة بالدوائر التى تستخدم المقاومة والمكثفRC timers , و المذبذبات oscillators ودوائر التحويل (المفتاح) باستخدام الترانزستور و....الخ .وعلى الرغم من أن كل من هذه الدوائر التناظرية ذات أهمية أساسية في حد ذاتها ،إلا أن هذه الدوائر تفتقر إلى ميزة هامة،حيث لا يمكنها تخزين ومعالجة خانات bits (بمعنى جزء صغير جدا) من المعلومات اللازمة لاتخاذ قرارات منطقية معقدة. لإدماج عملية اتخاذ القرار المنطقى فى الدائرة الكهربية تحتاج إلى استخدام الالكترونيات الرقمية.  2- الحالات المنطقية الرقمية :Digital Logic States |
| اعلانات |
|
||||||
|
1- الحالات المنطقية الرقمية :Digital Logic States في الالكترونيات الرقمية : فى أى نقطة من الدائرة الكهربية لا يوجد سوى جهد ذو حالتين .الجهد إما مرتفع high أو منخفض low. حالة الجهد مرتفع أو منخفض في موقع معين ضمن دائرة ذو دلالة لعدد من الأمور. على سبيل المثال، قد تمثل حالة توصيل on وحالة فصل off لمفتاح أو ترانزستور فى حالة تشبع .وقد تمثل أحد خانات عدد ، أو حدوث حدث ، أو ما إذا كان ينبغي اتخاذ بعض الإجراءات. يمكن تمثيل الحالة المرتفعة والحالة المنخفضة بعبارات statements : "حقيقى أو صواب true" و " خطأ false" . .في معظم</SPAN>الحالاتhigh = true و low = false . كما يمكن تمثيل : high = 1 و low = 0 . 2- البوابات المنطقية Logic Gates : البوابات المنطقية هي لبنات blocks بناء الالكترونيات الرقمية. تشمل البوابات المنطق الأساسية :
الشكل التالى يبين وصفا لكل بوابة مع التمثيل عن طريق المفتاح وعن طريق الترانزستور .        القادم إن شاء الله 3- البوابات المنطقية متعددة المداخل : |
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
||||||
|
1- البوابات المنطقية متعددة المداخل : غالبا ما تأتى البوابات AND, NAND, OR, NOR بأكثر من مدخلين (البوابة XOR و XNOR بمدخلين فقط) .الشكل الآتى يبين بوابة AND بأربعة مداخل وأخرى بثمانى مداخل وبوابة NOR بثلاثة مداخل وبوابةNOR بثمانى مداخل . فى بوابة AND ذو المداخل الثمانية : جميع المداخل يجب أن تكون مرتفعة لكى يكون الخرج مرتفعا . مع بوابة OR ذو الثمانى مداخل , على الأقل أحد المداخل يجب أن يكون مرتفعا لكى يكون الخرج مرتفعا .  2- الدوائر المتكاملة للبوابات المنطقية Digital Logic Gate ICs من الأفضل ترك بناء البوابات الرقمية لمصنعى الدوائر المتكاملة . في الواقع عمل البوابات من مكونات منفصلة غير عملي للغاية سواء فيما يتعلق بالأداء العام (استهلاك الطاقة والسرعة والقدرة على التشغيل ..الخ) وأيضا التكلفة والحجم الإجمالى . يوجد العدد</SPAN>منالتقنيات المستخدمةفيتصنيع دوائر المنطقالرقمي .التقنيات الاكثر شيوعا هى : تقنية TTL(منطق الترانزستور- الترانزستور) و تقنية CMOS(الموسفيتMOSFET المكمل . تقنية TTLتتضمن فى تصميمها الترانزستورات ثنائية القطبية ،في حين</SPAN> أن تقنية CMOSتتضمن</SPAN> ترانزستورات MOSFET . كل من التقنيتين يؤدى نفس الوظائف الأساسية ،ولكنها تختلف فى خصائصمعينة(على سبيل المثال،استهلاك الطاقة ، والسرعة ، القدرة على التشغيل , الخ). هناكالعديد منالعائلات الفرعية لكل من TTL و CMOS . الدوائر المتكاملة سواء كانت TTL أو CMOS عادة ما تتكون من أكثر من بوابة منطقية واحدة ( مثل أربع بوابات NAND ذو دخلين quad 2-input NAND أو ستة عواكس hex inverter , الخ ) تتشارك البوابات الموجودة بالدائرة المتكاملة فى جهد التغذية الموجب (+VCC or +VDD) والسالب أو الأرضى (GND) . وقد صممت الغالبية العظمى من الدوائر المتكاملة TTL و CMOS للعمل على الجهد +5V (هذا لا ينطبق على جميع العائلات والتى سوف نتناولها لا حقا ) . بصفة عامة يفترض أن مستوى الجهد المنخفض هو 0V ومستوى الجهد المرتفع هو +5V . مع ذلك فإن جهد الدخل الفعلى المطلوب وجهد الخرج الفعلى المعطى ليس فى قالب واحد . على سبيل المثال فإن السلسلة 74xx TTL تتعرف على المدخلات المرتفعة من 2V إلى 5Vوعلى المدخلات المنخفضة من 0V إلى 0.8V والجهد المرتفع المضمون هو من 2.4V إلى 5V والجهد المنخفض المضمون يكون من 0V إلى 0.4V. عندما تعمل السلسة CMOS 4000B series على جهد VCC= +5V فإنها تتعرف على الجهد المرتفع فى المدى 3.3 to 5 V وعلى الجهد المنخفض فى المدى 0 to 1.7 V بينما مستوى الجهد المرتفع المضمون يكون فى المدى 4.9 to 5 V ومستوى الجهد المنخفض المضمون يكون فى المدى 0 to 0.1 V . الآن، دعونا فقط نتعرف على بعض أشكال هذه الدوائر المتكاملة . الأجهزة المبينة بتقنية CMOS تشمل 74HCxx, 4000(B) بينما الأجزة بتقنية TTL تشمل 74xx, 74Fxx, 74LS   القادم إن شاء الله تطبيقات البوابات المنطقية المفردة Applications for a Single Logic Gate |
|
|||||
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
