Цифровая электроника начинается с логических элементов, а заканчивается микроконтроллером, который управляет светом, моторами и датчиками. Понимая обе стороны, можно собрать светофор, манипулятор или устройство умного дома.
Что нужно знать
- Логические элементы: И (1 только при всех 1), ИЛИ (1 хотя бы при одной 1), НЕ (инверсия), исключающее ИЛИ (1 при разных входах).
- Для $n$ входов таблица истинности имеет $2^n$ строк; схему по таблице строят как ИЛИ строк, где выход равен 1.
- Комбинационные устройства (шифратор, дешифратор) зависят только от текущих входов; устройства с памятью (триггер, регистр) — и от прошлого состояния.
- Триггер хранит 1 бит, регистр из $n$ триггеров — $n$ бит.
- Исполнительные элементы: светодиоды и индикаторы, сервоприводы (угол), двигатели постоянного тока (вращение).
- Цифровой датчик даёт 0/1, аналоговый — напряжение, которое АЦП превращает в число.
- Показания датчиков обрабатывают программно: усреднение, пороги, калибровка.
Где чаще всего ошибаются
- Путать ИЛИ и исключающее ИЛИ при двух единицах на входе.
- Считать триггер комбинационным устройством.
- Подключать мотор напрямую к выводу микроконтроллера без драйвера.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Введение в ИТ-специальность · 10 класс · Цифровая электроника и микроконтроллеры