ROM(읽기 전용 메모리)은 래칭 메커니즘이 일회성(또는 제한된) 작업을 위해 만들어진다는 점을 제외하고는 정적 또는 동적 RAM 회로와 설계가 유사합니다. 가장 단순한 유형의 ROM은 선택적으로 끊어지거나 두 개의 이진 상태를 나타내기 위해 그대로 둘 수 있는 작은 퓨즈를 사용하는 것입니다. 분명히 작은 퓨즈 중 하나가 끊어지면 다시 전체를 만들 수 없으므로 이러한 ROM 회로의 작성은 한 번만 가능합니다. 한 번 쓰기(프로그래밍)될 수 있기 때문에 이러한 회로를 PROM(Programmable Read-Only Memory)이

아마도 가장 독창적인 기술은 지연 라인 . 지연선은 펄스 또는 파동 신호의 전파를 지연시키는 모든 종류의 장치입니다. 협곡이나 동굴을 통해 앞뒤로 소리가 메아리치는 소리를 들어본 적이 있다면 오디오 지연선을 경험한 적이 있을 것입니다. 소음파는 음속으로 이동하여 벽에서 튕겨져 나와 이동 방향을 반대로 합니다. 지연선은 신호가 주기적으로 강화되지 않으면 매우 일시적으로 데이터를 저장하지만 데이터를 전혀 저장한다는 사실 자체가 메모리 기술에 활용할 수 있는 현상입니다. 초기 컴퓨터 지연 라인은 음파가 튜브의 길이를 따라 이동하는 물

이제 특정 유형의 디지털 저장 장치를 연구할 수 있습니다. 먼저 움직이는 부품이 필요하지 않은 몇 가지 기술을 살펴보고 싶습니다. 미래에 움직이는 부품 기술을 대체할 가능성이 높지만 이러한 기술이 의심되는 것처럼 반드시 최신 기술은 아닙니다. 매우 간단한 유형의 전자 메모리는 쌍안정 멀티바이브레이터입니다. 단일 비트의 데이터를 저장할 수 있으며 휘발성(메모리를 유지하려면 전원이 필요함)이며 매우 빠릅니다. D-래치는 아마도 메모리 사용을 위한 쌍안정 멀티바이브레이터의 가장 간단한 구현일 것입니다. D 입력은 데이터 쓰기 입력, Q

어떤 종류의 회로나 장치에 정보를 저장할 때 정보를 저장하고 검색할 방법이 필요할 뿐만 아니라 어디 장치에 있습니다. 전부는 아니지만 대부분의 메모리 장치는 일련의 메일 상자, 파일 캐비닛의 폴더 또는 정보가 다양한 위치에 위치할 수 있는 기타 은유로 생각할 수 있습니다. 메모리 장치에 저장되는 실제 정보를 언급할 때 일반적으로 이를 데이터라고 합니다. . 저장 장치 내에서 이 데이터의 위치를 ​​일반적으로 주소라고 합니다. , 우편 서비스를 연상시키는 방식으로. 일부 유형의 메모리 장치에서 특정 데이터가 저장된 주소는 디지털

많은 교과서가 디지털 메모리 기술에 대한 좋은 소개를 제공하지만, 저는 이 장을 과거와 현재의 기술을 어느 정도 자세하게 소개하는 데 있어 독특하게 만들려고 합니다. 이러한 메모리 설계 중 많은 부분이 구식이지만 기본 원칙은 여전히 ​​매우 흥미롭고 교육적이며 미래의 메모리 기술에 다시 적용될 수도 있습니다. 디지털 메모리의 기본 목표는 1과 0의 시퀀스인 이진 데이터를 저장하고 액세스하는 수단을 제공하는 것입니다. 정보의 디지털 저장은 정보의 디지털 통신이 아날로그 통신보다 이점이 있는 것과 마찬가지로 아날로그 기술보다 이점이

실제 프로세스의 모니터링 및 제어가 종종 정해진 시간에 신속하게 이루어져야 하는 산업 제어 네트워크에 대한 주요 고려 사항은 노드 간에 보장되는 최대 통신 시간입니다. 디지털 네트워크로 원자로 냉각재 밸브의 위치를 ​​제어하는 ​​경우 밸브의 네트워크 노드가 적시에 제어 컴퓨터로부터 적절한 위치 신호를 수신하도록 보장할 수 있어야 합니다. 그렇지 않으면 매우 나쁜 일이 발생할 수 있습니다! 네트워크가 데이터 처리량을 보장하는 능력을 결정론이라고 합니다. 결정적 네트워크는 노드에서 노드로의 데이터 전송에 대해 최대 시간 지연이 보

물리적 네트워크 문제(신호 유형 및 전압 레벨, 커넥터 핀아웃, 케이블 연결, 토폴로지 등)를 제외하고 네트워크의 여러 노드 간에 통신이 중재되는 표준화된 방법이 필요합니다. 2-노드, 점대점 시스템으로. 노드가 네트워크에서 대화할 때 높고 낮은 DC 전압 레벨, 변조된 AC 반송파 신호 또는 광섬유의 빛 펄스와 같은 네트워크 배선에서 신호를 생성합니다. 듣는 노드는 단순히 네트워크에 적용된 신호(전송 노드에서)를 측정하고 수동적으로 모니터링합니다. 그러나 두 개 이상의 노드가 동시에 대화하면 출력 신호가 충돌하여(버스의 단일 라인

지점간 두 개의 디지털 장치를 네트워크에 연결하면 포인트 투 포인트로 알려진 일종의 네트워크가 생깁니다. 네트워크 배선은 두 장치 사이의 단일 선으로 기호화됩니다. 실제로는 꼬인 전선, 동축 케이블, 광섬유 또는 7도체 BogusBus일 수 있습니다. 지금은 기술적으로 토폴로지라고 하는 네트워크의 모양에만 집중하고 있습니다. 이 네트워크에 더 많은 장치(노드라고도 함)를 포함하여 선택할 수 있는 몇 가지 네트워크 구성 옵션이 있습니다. 버스 토폴로지 네트워크의 모든 노드가 연결된 공통 전송 매체를 사용하는 네트워

전압 신호를 통해 (이진) 디지털 정보를 보내는 현대적인 대안은 광학(빛) 신호를 사용하는 것입니다. 디지털 회로(고전압/저전압)의 전기 신호는 LED 또는 고체 레이저를 사용하여 개별 광학 신호(빛이 나거나 없음)로 변환될 수 있습니다. 마찬가지로, 광 신호는 게이트 회로의 입력에 도입하기 위한 포토다이오드 또는 포토트랜지스터를 사용하여 전기적 형태로 다시 변환될 수 있습니다. 광학 형태로 디지털 정보를 전송하는 것은 단순히 먼 거리에 있는 광검출기에 레이저를 조준함으로써 야외에서 수행될 수 있지만 온도 역전 층, 먼

BogusBus를 사용하여 우리의 신호는 매우 간단하고 간단했습니다. 각 신호 와이어(1~5)는 단일 비트의 디지털 데이터를 전달했습니다. 0볼트는 꺼짐을 나타내고 24볼트 DC는 켜짐을 나타냅니다. 모든 비트가 동시에 목적지에 도착했기 때문에 우리는 BogusBus를 병렬 네트워크 기술 . 이진 인코딩(송신기 측) 및 디코딩(수신기 측)을 추가하여 BogusBus의 성능을 개선하여 더 적은 수의 전선으로 더 많은 해상도 단계를 사용할 수 있도록 한다면 여전히 병렬 네트워크가 됩니다. 그러나 송신기 끝에 병렬-직렬 변환기를 추가

버스와 네트워크는 상호 연결된 개별 장치 간에 통신이 가능하도록 설계되었습니다. 노드 간 정보 또는 데이터의 흐름은 다양한 형태를 취할 수 있습니다. 단방향 통신에서 모든 데이터 흐름은 지정된 송신기에서 지정된 수신기로 단방향입니다. BogusBus는 송신기가 원격 모니터링 위치로 정보를 전송했지만 정보가 물 탱크로 다시 전송되지 않는 단순 통신의 예입니다. 우리가 하고 싶은 모든 정보를 단방향으로 보내는 것이라면 심플렉스도 괜찮습니다. 그러나 대부분의 애플리케이션은 더 많은 것을 요구합니다. 이중 통신

탱크와 모니터링 위치 사이의 전선을 버스 또는 네트워크라고 합니다. . 이 두 용어 사이의 구별은 기술적인 것보다 더 의미론적이며, 이 두 용어는 모든 실제적인 목적을 위해 상호 교환적으로 사용될 수 있습니다. 내 경험에 따르면 버스라는 용어는 일반적으로 컴퓨터 장치의 인클로저 내에서 디지털 구성 요소를 연결하는 일련의 전선과 관련하여 사용되며 네트워크는 물리적으로 더 널리 퍼져 있는 것을 의미합니다. 그러나 최근 몇 년 동안 버스라는 단어는 장거리에 걸쳐 개별 계측 센서를 상호 연결하는 것을 전문으로 하는 네트워크를 설명하는 데

크고 복잡한 디지털 시스템을 설계할 때 한 장치가 다른 장치와 디지털 정보를 주고받도록 해야 하는 경우가 많습니다. 디지털 정보의 한 가지 장점은 아날로그 매체에 기호화된 정보보다 전송 및 해석 오류에 훨씬 더 강한 경향이 있다는 것입니다. 이것은 디지털로 인코딩된 전화 연결의 명확성, 컴팩트 오디오 디스크 및 디지털 통신 기술에 대한 엔지니어링 커뮤니티의 많은 열정을 설명합니다. 그러나 디지털 통신에는 고유한 함정이 있으며 전송될 수 있는 다양한 방식과 호환되지 않는 방식이 많이 있습니다. 이 장이 디지털 커뮤니케이션의 기본,

ADC의 가장 중요한 고려 사항은 아마도 해상도일 것입니다. . 분해능은 변환기에서 출력되는 이진 비트 수입니다. ADC 회로는 연속적으로 가변적인 아날로그 신호를 받아 많은 개별 단계 중 하나로 분해하기 때문에 이러한 단계가 총 몇 개인지 아는 것이 중요합니다. 예를 들어 10비트 출력의 ADC는 최대 1024(210 ) 신호 측정의 고유 조건. 0%에서 100%까지의 측정 범위에 걸쳐 변환기에서 정확히 1024개의 고유한 이진수가 출력됩니다(0000000000에서 1111111111까지 포함). 11비트 ADC는 출력에 대해

보다 발전된 ADC 기술 중 하나는 소위 델타 시그마 또는 ΔΣ(적절한 그리스 문자 표기법 사용)입니다. 수학과 물리학에서 그리스 대문자 델타(Δ)는 차이를 나타냅니다. 또는 변경 , 대문자 시그마(Σ)는 합계를 나타냅니다. :여러 용어를 함께 추가합니다. 때때로 이 변환기는 시그마-델타 또는 ΣΔ와 같은 역순으로 동일한 그리스 문자로 참조됩니다. ΔΣ 컨버터에서 아날로그 입력 전압 신호는 적분기의 입력에 연결되어 입력 크기에 해당하는 출력에서 ​​전압 변화율 또는 기울기를 생성합니다. 이 램핑 전압은 비교기에 의해 접지 전위(0

지금까지 우리는 ADC 회로의 일부로 DAC를 사용하여 플래시 컨버터의 구성 요소의 엄청난 양을 피할 수 있었습니다. 그러나 이것이 유일한 옵션은 아닙니다. 아날로그 램핑 회로와 디지털 카운터를 정확한 타이밍으로 대체하면 DAC 사용을 피할 수 있습니다. 이른바 단일 슬로프 , 또는 통합 ADC. 램프 출력이 있는 DAC를 사용하는 대신 적분기라는 연산 증폭기 회로를 사용합니다. 비교기에 의해 아날로그 입력과 비교되는 톱니파형을 생성합니다. 톱니파형이 입력 신호 전압 레벨을 초과하는 데 걸리는 시간은 정밀 주파수 구형파(보통 수

카운터 DAC 기반 변환기 테마의 세 번째 변형은 내 생각에 가장 우아합니다. DAC를 구동하는 일반 업 카운터 대신 이 회로는 업/다운 카운터를 사용합니다. 카운터는 지속적으로 클럭되며 업/다운 제어 라인은 비교기의 출력에 의해 구동됩니다. 따라서 아날로그 입력 신호가 DAC 출력을 초과하면 카운터는 카운트 업 모드로 들어갑니다. DAC 출력이 아날로그 입력을 초과하면 카운터가 카운트 다운 모드로 전환됩니다. 어느 쪽이든 DAC 출력은 항상 추적하는 적절한 방향으로 계산됩니다. 입력 신호. 사이클이 끝날 때 이진

디지털 램프 ADC의 단점을 해결하는 한 가지 방법은 소위 연속 근사입니다. ADC. 이 디자인의 유일한 변경 사항은 연속 근사 레지스터로 알려진 매우 특별한 카운터 회로입니다. . 이 레지스터는 이진 시퀀스로 카운트하는 대신 최상위 비트에서 시작하여 최하위 비트에서 끝나는 모든 비트 값을 시도하여 카운트합니다. 카운트 프로세스 전반에 걸쳐 레지스터는 비교기의 출력을 모니터링하여 바이너리 카운트가 아날로그 신호 입력보다 작거나 큰지 확인하고 그에 따라 비트 값을 조정합니다. 레지스터 카운트 방식은 10진법에서 2진법으로 변환하는

계단 램프라고도 함 또는 단순히 카운터 A/D 변환기, 이것도 상당히 이해하기 쉽지만 불행히도 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 기본 아이디어는 자유 실행 바이너리 카운터의 출력을 DAC의 입력에 연결한 다음 DAC의 아날로그 출력을 디지털화할 아날로그 입력 신호와 비교하고 비교기의 출력을 사용하여 카운터에 멈출 때를 알려주는 것입니다. 계산 및 재설정. 다음 회로도는 기본 아이디어를 보여줍니다. 카운터가 각 클록 펄스와 함께 카운트업할 때 DAC는 약간 더 높은(더 많은 양의) 전압을 출력합니다. 이 전압은 비교기에

병렬이라고도 함 A/D 변환기, 이 회로가 가장 이해하기 쉽습니다. 일련의 비교기로 구성되며 각각은 입력 신호를 고유한 기준 전압과 비교합니다. 비교기 출력은 우선 순위 인코더 회로의 입력에 연결되어 이진 출력을 생성합니다. 다음 그림은 3비트 플래시 ADC 회로를 보여줍니다. V참조 회로도에 표시되지 않은 컨버터 회로의 일부로 정밀 전압 조정기가 제공하는 안정적인 기준 전압입니다. 아날로그 입력 전압이 각 비교기의 기준 전압을 초과하면 비교기 출력이 순차적으로 높은 상태로 포화됩니다. 우선 순위 인코더는 다른 모든 활