Số Nhị Phân, Mức Logic Và Dạng Sóng Số Là Gì?

Cập nhật thông tin chi tiết về Số Nhị Phân, Mức Logic Và Dạng Sóng Số Là Gì? mới nhất ngày 29/11/2020 trên website Doisonggiaitri.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất. Cho đến thời điểm hiện tại, bài viết này đã đạt được 9,207 lượt xem.

Điện tử số bao gồm những mạch và những hệ thống mà trong đó chỉ có 2 trạng thái khả dĩ. Những trạng thái này được biễu diễn bởi hai mức điện áp khác nhau: CAO và THẤP. Hai trạng thái này cũng có thể được biểu diễn bởi những mức dòng điện, những bit và những điểm gồ lên trên CD và DVD v.v…Trong hệ thống số chẳng hạn như máy tính, sự kết hợp giữa hai trạng thái được gọi là mã. Mã được dùng để biểu diễn những số, kí tự, bảng chữ cái, và những loại thông tin khác. Hệ thống có hai trạng thái gọi là hệ nhị phân, và hai số của nó là 0 và 1. Một số nhị phân được gọi là bit.

Số nhị phân

Trog một hệ nhị phân, 1 và 0 được gọi là bit (bit là dạng rút gọn của binary digit). Trong mạch số, hai mức điện áp khác nhau được dùng để biểu diễn hai bit. Nói chung, 1 được biễu diễn bởi những mức điện áp cao hơn mà chúng ta gọi là MỨC CAO, và 0 được biễu diễn bởi những mức điện áp thấp hơn mà chúng ta sẽ gọi là MỨC THẤP. Cách biễu diễn này được gọi là logic dương và sẽ được dùng trong toàn bộ sách này

HIGH = 1vàLOW = 0

Có những hệ thống khác trong đó 1 được biểu diễn bởi MỨC THẤP và 0 được biễu diễn bởi MỨC CAO được gọi là logic âm.

Mức logic

Điện áp được dùng để biễu diễn bởi 1 và 0 được gọi là những mức logic. Một cách lí tưởng, một mức điện áp biễu diễn CAO và mức điện áp khác biễu diễn THẤP. Tuy nhiên, trong mạch số thực tế, MỨC CAO có thể là bất cứ giá trị điện áp nào nằm giữa giá trị cực đại và cực tiểu nào đó. Tương tự, MỨC THẤP có thể là bất kì giá trị điện áp nào nằm giữa những giá trị cực đại và cực tiểu nhất định.

Không có sự xen phủ giữa khoảng chứa những mức cao và khoảng chứa những mức thấp.

Hình 1-5 minh họa khoảng chứa những mức cao và khoảng chứa những mức thấp đối với một mạch số trong trường hợp tổng quát. Biến V H(max) biễu diễn giá trị điện áp cao cực đại, và V H(min) biễu diễn giá trị điện áp cao cực tiểu. Giá trị điện áp thấp cực đại được biễu diễn bởi V L(max) và giá trị điện áp thấp cực tiểu được biểu diễn bởi V L(min). Giá trị điện áp giữa V L(max) và V H(min) không được chấp nhận trong hoạt động của mạch. Khi một giá trị điện áp đưa vào mạch không thuộc khoảng chứa những mức điện áp cao và cũng không thuộc khoảng chứa những mức điện áp thấp thì nó là những giá trị không được chấp nhận. Chẳng hạn, đối với mạch CMOS, những giá trị điện áp nằm trong khoảng từ 2 tới 3.3 V có thể xem là mức cao và những giá trị điện áp nằm trong khảng từ 0 đến 0.8V có thể xem là mức thấp. Vì vậy, nếu mức điện áp 2.5 V được đặt vào mạch, mạch sẽ hiểu nó là cao, số nhị phân 1. Còn nếu điện áp 0.5 V được đặc vào mạch sẽ hiểu nó là thấp hoặc số nhị phân 0. Đối với loại mạch này, điện áp từ 0.8 V đến 2 V không được chấp nhận.

Sóng số

Sóng số bao gồm những mức điện áp thay đổi qua lại giữa những mức hoặc trạng thái CAO và THẤP. Hình 1-6(a) biễu diễn xung dương đơn được tạo ra khi điện áp (hoặc dòng điện) đi từ mức thấp đến mức cao rồi trở lại mức thấp. Xung âm trong hình 1-6(b) được tạo ra khi điện áp đi từ mức cao đến mức thấp và trở lại mức cao. Sóng số được tạo ra từ một chuỗi các xung.

Xung Như được chỉ trong hình 1-6, một xung có 2 sườn: sườn trước ban đầu xuất hiện tại thời điểm t 0 và sườn sau xuất hiện tại thời điểm t 1. Đối với xung dương, sườn trước là sườn đang tăng và sườn sau là sườn đang giảm. Xung trong hình 1-6 là lí tưởng bởi vì sự tăng và giảm của sườn được giả sử là thay đổi tức thời. Trong thực tế, những sự chuyển dịch này không bao giờ tức thời, tuy vậy trong đa số các trường hợp, bạn vẫn có thể giả sử rằng xung lí tưởng.

Cạnh tà do điện dung kí sinh và điện trở mạch, chúng hình thành nên mạch RC với thời hằng thấp.

Thời gian cần thiết để một xung đi từ mức thấp đến mức cao của nó được gọi là thời gian tăng (t r), và thời gian cần thiết để chuyển từ mức cao đến mức thấp được gọi là thời gian giảm (t f). Trong thực tế, thường thời gian tăng được đo từ 10% biên độ xung đến 90% biên độ xung và đo thời gian giảm từ 90% đến 10% biên độ xung, như được chỉ ra trong hình 1-7. Phần đồ thị bên dưới 10% và bên trên 90% xung không bao gồm trong thời gian tăng và thời gian giảmbởi vì dạng sóng trong khu vực này là phi tuyến. Độ rộng xung (t W) là khoảng thời gian tồn tại của xung và thường được định nghĩa là khoảng thời gian giữa những điểm 50% sườn trước và sườn sau như được chỉ trong hình 1-7.

Đặc tính của sóng Đa số các dạng sóng trong hệ thống số bao gồm một chuỗi các xung, thỉnh thoảng được gọi là dãy xung, và có thể được phân loại thành tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. Xung tuần hoàn là xung tự lặp lại nó sau những khoảng thời gian cố định, được gọi là chu kì (T). Xung không tuần hoàn không tự lặp lại sau những khoảng thời gian cố định và có thể bao gồm những xung có độ rộng khác nhau một cách ngẫu nhiên và khoảng thời gian khác nhau ngẫu nhiên giữa các xung. Ví dụ về mỗi loại được biễu diễn trong hình 1-8.

Một tính chất quan trọng của sóng dạng xung là chu trình làm việc của nó, là tỉ lệ giữa độ rộng xung (t W) và chu kì (T). Nó có thể được biểu diễn theo %.

Thông tin nhị phân đưa vào hệ thống số là dạng sóng được biểu diễn bằng một chuỗi các bit. Khi dạng sóng cao, số nhị phân 1 được đưa vào; khi dạng sóng thấp, số nhị phân 0 được đưa vào. Mỗi bit trong chuỗi chiếm một khoảng thời gian xác định được gọi là thời gian bit.

Giản đồ thời gian Giản đồ thời gian là đồ thị của sóng số biễu diễn mối quan hệ thực sự của hai hoặc nhiều dạng sóng và mỗi dạng sóng thay đổi như thế nào đối với các dạng sóng khác. Hình 1-11 là giản đồ thời gian của 4 dạng sóng. Từ giản đồ thời gian này bạn có thể thấy rằng ba sóng A, B và C là cao chỉ trong bit thời gian thứ 7 và tất cả chúng thay đổi trở lại mức thấp tại cuối thời gian bit thứ 7 (vùng được tô màu).

Bạn đang xem bài viết Số Nhị Phân, Mức Logic Và Dạng Sóng Số Là Gì? trên website Doisonggiaitri.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!