Podstawy elektroniki Flashcards
Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej
Czym są automaty stanów skończonych FSM? Porównaj automaty Mealy’ego i Moore’a.
Automaty stanów skończonych (Finite State Machines, FSM) to modele obliczeniowe składające się z określonej liczby stanów, przejść między stanami oraz akcji. Są one używane w projektowaniu systemów cyfrowych, gier komputerowych i aplikacji, gdzie urządzenia lub oprogramowanie muszą śledzić sekwencję zdarzeń lub stanów.
Automaty Mealy’ego generują wyjście w oparciu o stan i wejście (wyjście zależy od stanu i wejścia). W przypadku automatów Moore’a, wyjście zależy wyłącznie od stanu (niezależnie od wejścia). Główna różnica między nimi polega więc na momencie generowania wyjścia i jego zależnościach - automaty Moore’a są zwykle prostsze w implementacji i mają wyjście bardziej stabilne czasowo, ale Mealy może okazać się szybsze w reakcji na zmiany wejść.
Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej
Dlaczego lepiej jest stosować prostowanie dwupołówkowe niż jednopołówkowe?
Prostownik dwupołówkowy korzysta z obu połówek cyklu AC (prądu przemiennego) do generowania ciągłego sygnału prądu stałego (DC), co prowadzi do efektywniejszego wykorzystania napięcia wejściowego i mniejszych pulsacji napięcia wyjściowego w porównaniu do prostownika jednopołówkowego, który wykorzystuje tylko jedną połówkę cyklu. W rezultacie układy z prostowaniem dwupołówkowym są bardziej efektywne i zapewniają wyższe napięcie wyjściowe, co czyni je korzystniejszymi w większości zastosowań.
Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej
Co to takiego i do czego służą programowalne struktury logiczne?
Programowalne struktury logiczne (Programmable Logic Devices, PLD) są rodzajem układów elektronicznych, które można konfigurować do wykonania złożonych funkcji logicznych. Do tej kategorii należą m.in. CPLD (Complex Programmable Logic Devices) i FPGA (Field-Programmable Gate Arrays). Są one używane do tworzenia niestandardowych układów logicznych, prototypowania elektroniki oraz w sytuacjach, gdzie wymagana jest wysoka elastyczność projektu lub krótkie serie produkcyjne.
Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej
Jak mierzymy natężenie i napięcie prądu i w jakich jednostkach, przy użyciu uniwersalnego przyrządu pomiarowego? Jakie inne wielkości możemy mierzyć wykorzystując to urządzenie?
Natężenie prądu mierzymy w amperach (A), a napięcie w woltach (V), używając multimetru (uniwersalnego przyrządu pomiarowego). Przy pomiarze natężenia, miernik jest podłączany szeregowo, podczas gdy pomiar napięcia odbywa się poprzez podłączenie miernika równolegle do mierzonego obwodu.
Za pomocą multimetru można mierzyć również inne wielkości, takie jak rezystancja (ohmy), pojemność (farady), częstotliwość (herce), a niektóre modele pozwalają także na sprawdzenie ciągłości obwodów, testowanie diod, a nawet pomiar temperatury.
Podstawy elektroniki i techniki cyfrowej
Wymień 5 podstawowych parametrów układów cyfrowych. Scharakteryzuj 3 wybrane.
Podstawowe parametry układów cyfrowych to między innymi:
* Częstotliwość pracy: Maksymalna prędkość, z jaką układ może funkcjonować.
* Pobór mocy: Ilość energii wymagana do funkcjonowania układu.
* Propagacja sygnału: Opóźnienie między sygnałem wejściowym a wyjściowym.
* Fan-out: Maksymalna liczba wejść IC, które można bezpośrednio połączyć z wyjściem danego układu.
* Skalowalność: Zdolność do zwiększania wydajności poprzez dodawanie większej liczby komponentów.
Charakterystyka trzech wybranych:
* Częstotliwość pracy określa, jak szybko układ może obsługiwać dane i jest kluczowa dla zastosowań wymagających szybkiego przetwarzania, takich jak komputery czy telekomunikacja.
* Pobór mocy ma znaczenie zarówno dla przenośnych urządzeń (gdyż wpływa na czas pracy baterii), jak i dużych instalacji (gdzie koszty energii są istotne).
* Propagacja sygnału jest ważna przy projektowaniu obwodów, ponieważ opóźnienia mogą wpływać na synchronizację i działanie całego systemu.
