Ψηφιακά ηλεκτρονικά

Ψηφιακά ηλεκτρονικά


Τα ψηφιακά ηλεκτρονικά είναι ηλεκτρικά κυκλώματα που λειτουργούν μόνο σε δύο σταθερές τιμές: «1» και «0». Χρησιμοποιούν μια σειρά από 1 και 0 για να αποθηκεύουν και να επικοινωνούν πληροφορίες. Μπορούν επίσης να εκτελέσουν μαθηματικά χρησιμοποιώντας μόνο 1 και 0. Αυτό ονομάζεται Boolean μαθηματικά ή λογική Boolean.

Πώς παίρνουν μόνο 1 και 0;

Στα περισσότερα ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα όταν η τάση του κυκλώματος είναι θετική και κοντά στην τάση τροφοδοσίας αντιπροσωπεύει ένα 1. Αυτό ονομάζεται επίσης ΥΨΗΛΟ. Όταν η τάση είναι κοντά στο επίπεδο γείωσης (ή μηδέν), αντιπροσωπεύει ένα 0, το οποίο μερικές φορές ονομάζεται επίσης LOW. Με αυτά τα δύο σήματα, τα περισσότερα μπορούν να αποθηκευτούν και να κοινοποιηθούν, συμπεριλαμβανομένης της εικόνας στην οθόνη που κοιτάτε αυτή τη στιγμή. Αλλά χρειάζονται πολλά από αυτά τα σήματα που λειτουργούν πολύ γρήγορα!

Τι είναι οι ηλεκτρονικές πύλες;

Στα ψηφιακά ηλεκτρονικά, οι πύλες είναι ηλεκτρικές λειτουργίες που εκτελούνται σε 1 και 0. Τα απλά μαθηματικά. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η πύλη AND. Υπάρχουν δύο είσοδοι και μία έξοδος σε πύλη AND. Η έξοδος είναι μόνο 1 εάν και οι δύο είσοδοι είναι 1. Εάν οποιαδήποτε είσοδος είναι 0, η έξοδος είναι 0. Μια ακόμη πιο απλή πύλη είναι ο μετατροπέας. Σε αυτήν την περίπτωση υπάρχει μία είσοδος και μία έξοδος. Εάν το 1 είναι είσοδος, τότε το 0 είναι έξοδος. Εάν εισάγεται 0, τότε εξάγεται 1. Απλώς αναστρέφει το σήμα.


Μια πύλη λογικής ΚΑΙ με δύο εισόδους και μία έξοδο

Τι είναι τα ηλεκτρονικά τσιπ;

Τα ηλεκτρονικά τσιπ είναι μια σειρά από ηλεκτρονικές πύλες που τοποθετούνται σε μια μικρή περιοχή. Αυτά τα τσιπ μπορούν να έχουν εκατομμύρια και εκατομμύρια πύλες για να κάνουν κάθε είδους περίπλοκα πράγματα. Υπάρχουν μάρκες που κάνουν γραφικά για την οθόνη του υπολογιστή σας, μάρκες που έχουν μεγάλη μνήμη για την αποθήκευση δεδομένων και μάρκες που εκτελούν προγράμματα όπως η CPU του υπολογιστή σας. Για την κατασκευή ηλεκτρονικών τσιπ, χρησιμοποιούνται ειδικά υλικά που ονομάζονται ημιαγωγοί μαζί με ακριβό εξοπλισμό ακριβείας. Εκατοντάδες μηχανικοί μπορεί να περάσουν χρόνια για να σχεδιάσουν και να εφεύρουν ένα πολύπλοκο ηλεκτρονικό τσιπ.


Τσιπ υπολογιστή ολοκληρωμένου κυκλώματος που ονομάζεται CPU

Πού χρησιμοποιούνται;

Τα ψηφιακά ηλεκτρονικά χρησιμοποιούνται σε ολόκληρο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένων υπολογιστών, iPod, βιντεοπαιχνιδιών, τηλεοράσεων, φωτογραφικών μηχανών, κινητών τηλεφώνων και αυτοκινήτων. Αν και τα ψηφιακά ηλεκτρονικά είναι μια σχετικά νέα εφεύρεση στον κόσμο, οι περισσότεροι από εμάς δεν μπορούσαμε να φανταστούμε έναν κόσμο χωρίς αυτούς.

Διασκεδαστικά γεγονότα για την ψηφιακή ηλεκτρονική
  • Ο κύριος ημιαγωγός που χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά τσιπ είναι πυρίτιο . Το πυρίτιο είναι το πιο άφθονο στοιχείο στον φλοιό της Γης μετά από οξυγόνο.
  • Πολλές από τις πληροφορίες Διαδικτύου αποστέλλονται μέσω οπτικών ινών. Με οπτικές ίνες χρησιμοποιείται φως αντί για ηλεκτρικό ρεύμα για την αποστολή των πληροφοριών.
  • Το πρώτο τσιπ υπολογιστή εφευρέθηκε από τον Jack Kilby ενώ εργαζόταν για την εταιρεία Texas Instruments.
  • Το 2011 η Apple έγινε ο μεγαλύτερος αγοραστής τσιπ υπολογιστή στον κόσμο λόγω του iPhone.