Книги | Электроника для всех

Автор: Стюарт Болл
Название: Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров
Издательство: Додэка

Чертовски мощная книжка. Даже сейчас, многие вещи оттуда мне были почти как откровения. Знать то я это знал, но не было четкой системы в голове и тут… Непередаваемое ощущение. А ведь я пролистал ее бегло, по диагонали. Надо курнуть посерьезней. Она не совсем для начинающих, требует некоторой первоначальной подготовки, например предварительно не помешает загрузить в мозги начала от Свореня или Борисова.

О чем эта книжка? Да обо всем, что начинается сразу за границей корпуса микроконтроллера. Трудно найти такой прибамбас который можно подключить к микроконтроллеру и который бы отсутствовал в этой книге. АЦП, ЦАПы, внешняя память, интерфейсы, кнопки, светодиоды, реле. Разнообразные датчики и подключение шинных магистралей. Энкодеры и двигатели, соленоиды, цифровые потенциометры, да еще черт знает что. Откуда берутся помехи и как с ними бороться, погрешности, способы замера разных величин. Готовые схемотехнические решения и общая концепция работы.

Причем расписано все буквально на пальцах, математика, конечно, есть. Но укладывается в пределы школьного курса. Как говорит сам автор: «Я не хочу писать книгу о вычислениях с теоретическими выкладками, и думаю, вы бы не стали ее читать. Эта книга — о реальных встроенных микропроцессорных системах, поэтому я хочу сфокусироваться на практических примерах. »

А за раздел по Автоматическому управлению автору можно смело ставить памятник. Все, что нам безуспешно пытались втереть на протяжении почти двух лет в универе, Стюарт разжевал буквально на пальцах, да так что становится понятно мгновенно, уложившись в десяток страниц. Попадись мне его труд на третьем курсе, то я бы не завалил, в свое время экзамен по ТАУ 🙂 Как я ТАУ сдавал потом это отдельная история, а моя фраза «А что, вам западло поставить отл коллеге по цеху?» стала кафедральным бояном 🙂 Да что я вам тут рассказываю, вот

Read More »

Цифровая электроника.

Просто о цифровой электронике

На страницах раздела Цифровая электроника рассказывается о базовых принципах, на которых строится одна из самых развитых отраслей электроники.

Здесь Вы узнаете, что такое триггер, регистр, дешифратор, микроконтроллер…, а также познакомитесь с базовыми логическими элементами и не только. Для более наглядного изучения основ цифровой техники приводятся эксперименты с реальными цифровыми микросхемами, которые найдутся в запаснике любого начинающего радиолюбителя.

Цифровая электроника начинается с «0» и «1». Именно двоичная система исчисления и алгебра логики послужила тем фундаментом, на котором была выстроена цифровая подвижная радиосвязь, компьютеры и компьютерные сети, вычислительные системы и робототехника.

Для начала увлекательного пути в мире цифровой электроники, советуем познакомиться с базовыми логическими элементами…

Элементы цифровой электроники

Основы цифровой электроники.

С чего начинается цифровая электроника? С процессоров? С логических микросхем? С программируемой логики? Нет. Цифровая электроника начинается с двоичной системы исчисления. Это тот фундамент, на котором держится вся цифровая техника. Это статья является вводной частью в мир цифровой электроники.

Базовые логические элементы

Основу цифровой электроники составляют базовые логические элементы И, ИЛИ, НЕ. Как обозначаются на схеме логические элементы? Как они работают? Об этом вы узнаете из статьи «Базовые логические элементы».

Интегральные микросхемы. Начало пути.

Как и в освоении космоса, так и в радиоэлектронике между СССР и странами капиталистического мира шла постоянная гонка. Кто быстрее возьмёт новый рубеж? Как в космосе, так и в электронике мы взяли прекрасный старт, но потом резко затормозили и стали аутсайдерами. Микросхемы ТТЛ это более или менее удачный ответ Западу.

На вакуумных электронных лампах мы уверенно держали марку, на транзисторах споткнулись, а на интегральных схемах полностью потеряли темп. И когда на Западе уже занимались новыми разработками БИС и СБИС, у нас ещё широко применялись микросхемы малой степени интеграции.

Эксперименты с RS-триггером

Практическая статья о том, как можно собрать простейший RS-триггер на базе микросхем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Одна из схем триггера выполнена на базе логических элементов 2И-НЕ микросхемы К155ЛА3, а вторая на базе микросхемы с двумя D-триггерами КМ555ТМ2.

JK-триггер.

Что такое JK-триггер? В чём особенность данного типа триггеров? Об этом вы узнаете из этой статьи.

Что такое регистр? Регистр сдвига.

Что такое регистр? Возможно, вы уже слышали этот термин цифровой электроники, но мало себе представляли, какую функцию выполняет регистр в цифровых схемах. Более подробно о назначении, устройстве и применении регистров вы узнаете из предложенной статьи.

Шифраторы и дешифраторы.

Шифраторы и дешифраторы активно применяются в цифровой электронике. Для чего они нужны и как работают? Об этом вы узнаете из предложенной статьи. Показан пример работы дешифратора и светодиодного семисегментного индикатора – «восьмёрки».

Самоделки на логических микросхемах

Бегущие огни на светодиодах.

В статье представлена схема бегущих огней на светодиодах, которая реализована на микросхемах ТТЛ (155 серия). Подробно объясняется работа устройства и назначение микросхем.

Основы цифровой электроники.

Введение в цифровую электронику

С самой глубокой древности, от начала цивилизации люди испытывали потребность в счёте. Ученые считают, что сначала возникли понятия характеризующие количество и лишь потом, возникли слова, обозначавшие качественные характеристики предметов. Постепенно возникли и сформировались различные системы счёта. Наиболее широкое распространение и в древности, и в настоящее время получила десятеричная система исчисления. Это объясняется просто: у человека на руках десять пальцев, то есть руки это счёты с ограниченными возможностями, но которые всегда с собой.

Систем исчисления существует много, в принципе любое число может быть основанием системы, но не все они удобны и применяются на практике. Широко распространены шестидесятеричная система, она применяется при счёте времени: 60 сек.= 1 мин. 60 мин.= 1 час и двенадцатеричная, когда счёт ведётся дюжинами и эта же система является денежной системой принятой в Великобритании.

Нас интересует самая простая и самая распространённая в наше время двоичная (бинарная) система исчисления. Все компьютеры от персональных, до суперкомпьютеров Cray-2, всё управление космическими объектами, бытовая электроника, радиовещание и телевидение работают в цифровом формате. Основой всей цифровой техники является именно двоичная система исчисления.

А началось всё ещё в XVII веке, когда талантливый математик Лейбниц впервые описал двоичную систему исчисления, которую, как считают, он позаимствовал из древних китайских математических трактатов. В середине IXX века математик Д. Буль написал и опубликовал работу, которая выводила уравнения алгебры на основе понятий формальной логики. Базовых понятия было всего два: высказывание истинно (true) и высказывание ложно (false). Эту работу принято называть алгеброй логики или Булевой алгеброй.

И наконец, в 30-е годы XX века Клод Шеннон защитил интересную диссертацию. Её темой было использование реле и переключателей для создания примитивного вычислителя-сумматора. Все принципы работы были реализованы на действиях двоичной арифметики и Булевой алгебры. По сути, на этой диссертации основана вся цифровая техника, то есть она послужила тем зёрнышком, из которого выросло и продолжает расти огромное дерево цифровой электроники.

Двоичная система исчисления.

В ней используются всего две цифры: «1» и «0». Для электроники нет ничего более удобного. Действительно: «1» — лампочка горит, контакт замкнут, есть импульс. «0» — лампочка не горит, контакт разомкнут, вместо импульса низкий потенциал. С помощью этих двух цифр можно отобразить любое число.

Поначалу это может показаться неудобным, так как числа получаются слишком длинными, но учитывая скорость работы современных процессоров и число операций в секунду, которая у сверхмощных компьютеров может достигать фантастических величин достигающих 20 000 терафлоп, то разрядность представляемых чисел не играет практически никакой роли. 1 терафлоп это 1 триллион операций в секунду.

Перевод чисел из десятичной системы в двоичную систему осуществляется последовательным делением числа на 2. Первое деление даёт младший разряд, а последнее деление даёт старший разряд числа. Если число делится без остатка, пишем «0», а с остатком пишем «1». 2013₁₀ = 11111011101₂, что означает, текущий год по основанию 10 равен указанному числу по основанию 2. Для обратного преобразования достаточно суммировать веса разрядов представляющие собой степени числа 2. Число разряда начинается с 0, затем 1, 2,3…10. Для данного примера получим: 1024+512+256+128+64+16+8+4+1=2013. Пропущены второй и шестой разряды, где стоят нули, то есть 2 и 32.

Двоичное число легко представить в виде последовательности прямоугольных импульсов.

На рисунке показано напряжение питания +5,0V. На таком напряжении питания работают интегральные микросхемы транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) с малой степенью интеграции, которые в своё время пользовались огромной популярностью у радиолюбителей. Их используют и сейчас в несложных самоделках. Это микросхемы серий К155, К133 и микросхемы высокого быстродействия и более высокой частоты КР1533 и К555. В них использовались диоды Шоттки.

Уровень логической единицы не обязательно должен быть уровнем +5,0V, как показано на рисунке. Логическая единица могла находиться в интервале от + 2,4V до +5V, а логический ноль в интервале от 0V до +0,4V. Если на выходе микросхемы при проверке её осциллографом на выходе оказывалось напряжение в интервале от +0,4 до +2,4, то такое состояние называли «серый» уровень. Он означал:

• а) неисправна данная микросхема;
• в) эту микросхему подсаживает следующая за ней микросхема.

Поскольку микросхемы бывают с разным напряжением питания, то и уровни логического нуля и логической единицы будут иметь другие значения. Логику, где логическая единица положительна, принято называть позитивной логикой. Есть схемы, где логическая единица равна нулю, а логический ноль это импульс отрицательной полярности.

Теперь, когда вы знакомы с основой цифровой электроники, не поленитесь узнать, что такое базовые логические элементы и RS-триггер.

Главная &raquo Цифровая электроника &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

Электроника для начинающих радиолюбителей. Теория, практика, схемы, уроки.

Свежие записи

Из этой заметки вы узнаете о том, как паять компоненты без их перегрева. Какие бывают паяльники, а также, что такое жала Т12 и каких видов они бывают.

Еще 5-6 лет назад большинство радиолюбителей (а некоторые и по сей день) пользовались приборами, которые остались ещё от СССР. В свое время это были замечательные приборы со своими плюсами и минусами. Но СССР уже нет более четверти века, а технологии продолжали развиваться, совершенствоваться и дешеветь. Теперь у нас есть возможность пользоваться современными цифровыми приборами с превосходными характеристиками.

Существует множество способов общения между устройствами. Я расскажу об одном из таких способов общения между устройствами: последовательном интерфейсе или просто UART

Сегодня в обзор попали несколько технических и научно-популярных книг: про транзисторы, про мозг, по кибернетике

Я считаю, что люди, занимающиеся ВТ и программированием должны знать хотя бы в общих чертах историю развития этих отраслей в родной стране. Вам это даст не просто плюс к эрудиции, но и даст понимание как шло развитие ВТ, а также добавит немного гордости за своих предшественников.

Сегодня в обзоре книги по истории информационных технологий в СССР и, внезапно, по правильному питанию.

Я много читаю и решил поделиться мнением о некоторых прочитанных книгах.

Ты познакомишься с механизмом взаимодействия процессора с памятью и устройствами ввода-вывода. Узнаешь, что такое разрядность процессора и на что она влияет.

Как определять и выбирать SMD (Surface Mounted Device)? Я расскажу о типах SMD-корпусов, о маркировке SMD-компонентов, о том какие есть подводные камни при попытке определить SMD-компонент на готовой печатной плате

Научись рисовать профессиональные печатные платы самостоятельно с помощью Sprint Layout. Это самая популярная программа для создания ПП среди радиолюбителей всех возрастов и навыков.

В промышленности каждая радиодеталь принадлежит определенному ряду номиналов: E3, E6, E12, E24, E48, E96, E192. Но что это означает? Читай в этой статье!

Книга французского писателя Айсберга одна из лучших книг по радиоэлектронике для начинающих и детей. В форме разговора между старыми друзьями она познакомит тебя с транзисторами и основами работы с ними.

Небольшой алгоритм-лайфхак для радиолюбителей о том, как следует искать поломку в электронных приборах. С чего начинать и как производить поиск неисправности.