pl:art:elektronika
Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
Both sides previous revisionPrevious revisionNext revision | Previous revision | ||
pl:art:elektronika [2012/09/29 15:57] – mkucia | pl:art:elektronika [2012/09/29 16:22] (current) – [Podział elektroniki] mkucia | ||
---|---|---|---|
Line 1: | Line 1: | ||
+ | ====== Czym jest elektronika? | ||
+ | Elektronika, | ||
+ | ====== Czym zajmuje się elektronika? | ||
+ | Ogólnie elektronika zajmuje się generowaniem i przetwarzaniem sygnałów, najczęściej skojarzonych z przepływem ładunku, czyli elektrycznych, | ||
+ | |||
+ | ====== Podział elektroniki ====== | ||
+ | Elektronikę można podzielić na dwie dziedziny: | ||
+ | <WRAP column 45% left justify> | ||
+ | **Elektronikę analogową** | ||
+ | |||
+ | W elektronice analogowej przetwarzane są sygnały analogowe. Elektronika analogowa jest wykorzystywana np. w wzmacniaczach akustycznych, | ||
+ | </ | ||
+ | <WRAP column 45% right justify> | ||
+ | **Elektronikę cyfrową** | ||
+ | |||
+ | W elektronice cyfrowej przetwarzane są sygnały dyskretne. Sygnał dyskretny w przeciwieństwie do analogowego można podzielić na skończoną ilość stanów (mówiąc matematycznie zbiór wartości sygnału analogowego jest zbiorem nieskończonym natomiast sygnału dyskretnego skończonym). Przykładem sygnału dyskretnego jest sygnał binarny (dwójkowy) który posiada 2 stany: niski (0, LO, false) oraz wysoki (1, HI, true). Istnieją inne sygnały dyskretne np. ternarny (trójkowy). | ||
+ | </ | ||
+ | <WRAP clear></ | ||
+ | |||
+ | Najczęściej sygnał analogowy jest analizowany w dziedzinie czasu ciągłego a dyskretny w dziedzinie czasu dyskretnego. | ||
+ | |||
+ | Należy pamiętać że elektronika cyfrowa opiera się na analogowej. Nieznajomość zagadnień " | ||
+ | ====== Elektronika cyfrowa ====== | ||
+ | Coraz więcej urządzeń przetwarza głównie sygnały cyfrowe. Dlaczego? Zamiana sygnału analogowego na cyfrowy wiąże się z utratą części informacji. W zamian sygnał cyfrowy oferuje możliwość bezstratnego przetwarzania i kopiowania informacji (nieosiągalną przy sygnale analogowym). Kopiując muzykę nagraną na kasetę magnetofonową każda kopia kopii posiada coraz gorszą jakość, natomiast kopiując muzykę cyfrową (np. mp3) nawet nieskończona liczba kopii nie będzie się różnić od oryginału. Sygnały cyfrowe dzięki coraz lepszym rozwiązaniom technicznym coraz częściej zastępują czysty " | ||
+ | |||
+ | ====== Mikroprocesor, | ||
+ | Pojawienie się tranzystora zrewolucjonizowało elektronikę. Prekursorka tranzystora: | ||
+ | |||
+ | Komputer jest urządzeniem służącym jak sama nazwa wskazuje do liczenia (ang. compute) a jego jednostką centralną (CPU central processing unit) jest właśnie mikroprocesor. | ||
+ | ===== Mikroprocesor ===== | ||
+ | |||
+ | Pierwszymi cyfrowymi układami scalonymi były bramki logiczne (nor, xor, and itp.) są to podstawowe elementy z których można zbudować komputer, i właśnie z wielu takich układów budowano pierwsze krzemowe, elektroniczne komputery i kalkulatory. W latach '70 w firmie Intel (INTegrated ELectronics) zintegrowano wiele układów w jednej obudowie, w wyniku czego powstał układ [[wp> | ||
+ | |||
+ | ===== Mikrokontroller ===== | ||
+ | O ile mikroprocesory były dużym krokiem na drodze do miniaturyzacji to sam mikroprocesor potrzebuje pewnych układów pomocniczych aby pracować. Początkowo na płycie głównej obok procesora była cała masa układów, dzisiaj większość z nich została zintegrowana w formie chipsetu (ang. chip set - zestaw chipów) ale i tak dzisiejszy komputer domowy to zestaw układów połączonych ze sobą płytą główną. | ||
+ | Mikrokontroller jest układem który łączy w jednej obudowie układy konieczne do przetwarzania informacji oraz komunikacji ze " | ||
+ | * Rdzeń - mikroprocesor | ||
+ | * Pamięć programu, pamięć operacyjną (RAM) | ||
+ | * Układy wejścia/ | ||
+ | Mikrokontroller może zawierać również całą masę innych peryferiów: | ||
+ | * Źródło sygnału zegarowego | ||
+ | * Zegar / licznik | ||
+ | * Kontroler poziomu napięcia (Brown-out detector) | ||
+ | * Pamięć ustawień (np. EEPROM) | ||
+ | * Przetworniki cyfra/ | ||
+ | * Termometr | ||
+ | * Interfejsy (fizyczne/ | ||
+ | * itd... | ||
+ | Podczas pracy na warsztatach będziemy pracować właśnie z mikrokontrolerami. | ||
+ | |||
+ | ===== PSOC, FPGA, DSP ===== | ||
+ | Warto wspomnieć też o kilku innych popularnych typach układów cyfrowych. | ||
+ | |||
+ | **PSOC** (Programmable System-on-Chip) to zaawansowany układ integrujący w sobie zarówno elementy cyfrowe (mikrokontroler) jak i analgowe. | ||
+ | |||
+ | **FPGA** (Field programmable gate array) to układ cyfrowy składający się z matrycy wielu mikrokomórek logicznych które można zaprogramować tak aby pełniły określone funkcje logiczne. Za pomocą FPGA można zrealizować dowolny układ cyfrowy (np. mikroprocesor) i zmieniać jego strukturę wewnętrzną w czasie pracy. Układy FPGA cechują się bardzo dużą prędkością pracy i plastycznością ale również dużym poborem energii oraz skomplikowanym procesem tworzenia " | ||
+ | |||
+ | **DSP** (digital signal processor) to wyspecializowany mikroprocessor przeznaczony do przetwarzania sygnałów cyfrowych w czasie rzeczywistym. Układy DSP są tak zaprojektowane aby być w stanie przetworzyć sygnał cyfrowy utworzony z analogowego (np. przetwarzanie obrazu w czasie rzeczywistym, |