Микросхемы цифровой логики. Задача с вентилями.

[electron2501]

С пониманием URI проблемы нет, это всё очень ясно и просто, в отличие от понятий ЭДС, мощности и Джоулей-Ленсов, которые сложно понять для чего нужны сразу. С URI ясно. Взаимодействие разности потенциалов источника (батарейка) и сопротивления (материала и диаметра провода) порождают объём тока определённый. Как я уже говорила, мне нужно увидеть конкретный пример, получить в голове вопрос. Тогда, ответив на него, я получаю знание. Вот, например, я увидела на конкретной схеме эти резисторы, подключённые к переключателям. У меня возникает такой ход мысли. Переключатели меняют полюс заряда и он (заряд) стекает через эти резисторы в шину к источнику питания обратно. "Зачем резистор здесь и ИМЕННО такой", - думаю я, - ведь резисторы нужны для ослабления силы тока при взаимодействии с активными элементами схемы, вроде транзисторов и светодиодов, тут зачем не пойму".

-- 17.02.2023, 14:15 --

electron2501 в сообщении #1579561 писал(а):

Не ясно почему чисто физически (телесно) нет разницы ГДЕ именно расположен резистор. Сразу после стока или перед выходом из цепи вообще. То есть, именно ПОЧЕМУ не перегорает СД после контакта с током, сошедшим со стока сразу в СД. Как резистор может уменьшать ток, который должен бы спалить СД, если он стоит уже ПОСЛЕ их непосредственного контакта.

Не понимаете, потому что картинка, визуализация, которую Вы себе нарисовали, не подходящая. Она явлению не соответствует, и не помогает пониманию, а мешает. Эту картинку нужно заменить на более подходящую.
Поэтому обязательно прочитайте первые 15-20 страниц у Айсберга из "Радио? Это просто...".
Там с первых же страниц даётся более подходящая аналогия для электрической цепи - в виде водопровода.[/quote]

А второй вопрос, который возник у меня при анализе схемы сумматора, вот этот. То есть, почему допустимо такое "непоследовательное" расположение резистора уже после СД, который должен его сохранять от перегорания ДО поступления в него тока, вроде как. Специально обратилась к первым 15-20 страницам этой книги. Там 2 главы в этом объёме. Первая про URI, вторая про индуктивность и разные магнитные поля в прямом проводе и в спирали. Про аналогию с водопроводом пока не нашла. Ну да ладно, со временем всё будет. Как вы верно сказали в параллельной теме, главное заниматься регулярно, чтобы опыт накапливался и вопросы ставились. Без вопросов нет и ответов.

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1582025 писал(а):

С пониманием URI проблемы нет,

В третий и последний раз. Не надо так писать закон Ома. Обучитесь, как писать формулы на форуме и пишите вот так: $U=RI$.

electron2501 в сообщении #1582025 писал(а):

в отличие от понятий ЭДС,

Если Вы не понимаете, что такое ЭДС, то Вы не понимаете закон Ома.

electron2501 в сообщении #1582025 писал(а):

порождают объём тока определённый.

У тока нет объема. Есть сила тока, можно говорить величина тока.

electron2501 в сообщении #1582025 писал(а):

Переключатели меняют полюс заряда

Переключатели не меняют "полюс заряда". Они просто соединяют два проводника (ON) или разъединяют два проводника (OFF).

electron2501 в сообщении #1582025 писал(а):

Про аналогию с водопроводом пока не нашла.

Ну как же, вот:

Цитата:

Л - Напряжение -это в некотором роде давление, которое оказывает на электроны разница в электрическом состоянии проводника.

Хотя, конечно, более широко эта аналогия применяется позже.
Нам нужна сейчас первая глава и комментарий к ней. Дальше пока не надо.

Что касается бесед, то они не будут строиться в виде "Ваш вопрос - мой ответ".
Они будут строиться в виде "Ваш вопрос - мои задания Вам (задачи, например) - Ваши решения их - призом будет самостоятельный ответ на вопрос".
Если Вас такая форма устраивает - создавайте новую тему, и будем обсуждать. Уметь вводить в сообщении на форму формулы - обязательно.

[electron2501]

1) Я пишу URI немного с юмористическим подтекстом. Это как в фильме "Приключение Электроника" постоянно один герой другому говорил: "Ури, Ури..." Звали его так. Когда до меня дошло что это за Ури=URI такое мне показалось это весёлым.

2) Я так и не поняла в чём различие между ЭДС и силой тока. В законе Ома не упоминается это понятие. Если можно, поясните в двух словах разницу. Лучше образно.

3) Я буду рада получать от вас инструкции по изучению необходимых знаний в области математики, а также задачи. Но по мере поступления в данных знаниях необходимости. Я не знаю когда эта часть станет актуальной в процессе обучения по книги Кириченко. Как только станет актуальной сразу же с удовольствием приступлю к освоению. Научиться мыслить формулами я бы тоже хотела, конечно. Но всё это постепенно. Например, когда я освоюсь с наследием Фарадея и перейду к Максвеллу. Или ещё при каком-либо удобном случае. Сейчас для меня это не совсем своевременно. Нужно втянуться, сами понимаете. А вы, наверное, имеете какое-то отношение к преподавательской деятельности? Мне самой нравиться что-то объяснять другим людям, правда, объяснять пока особо нечего, так как неуч ещё Если не тайно, вы в какой области специалист? Было сообщение о том, что вы заканчивали факультет физики.

[Лукомор]

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

в чём различие между ЭДС и силой тока

В том, что ЭДС измеряется в вольтах, а сила тока - в амперах.
Если взять батарейку и измерить вольтметром напряжение на ее клеммах,
это напряжение будет равно ЭДС, создаваемой батарейкой.
$E=U$
Если теперь замкнуть концы батарейки через резистор, то напряжение на клеммах батарейки(которое $U=RI$) будет меньше, чем ЭДС, потому что часть ЭДС будет двигать электроны во внешней цепи, по проводам и через резистор, а другая часть ЭДС будет двигать электроны внутри батарейки, взамен ушедших во внешнюю цепь.

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

Я пишу URI немного с юмористическим подтекстом.

Шутка повторенная два раза перестаёт быть смешной. Шутка повторенная три раза становится глупостью. Не нужно так делать.

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

Если можно, поясните в двух словах разницу. Лучше образно.

Все беседы на тему электротехники - в отдельной теме. Что для этого нужно - написал выше.
Всё таки требования правил форума нужно выполнять.

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

. Но по мере поступления в данных знаниях необходимости.

Эта необходимость уже настала.

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

Научиться мыслить формулами я бы тоже хотела, конечно.

Дальше будет только хуже. Математика - это такой специальный язык. А Вы, как гуманитарий, должны знать, что если язык не изучать, то потом (с возрастом) изучить его будет сложно, почти невозможно. Кстати, Вам об этом тоже писалось.

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

Например, когда я освоюсь с наследием Фарадея и перейду к Максвеллу.

Чего? Не зная школьной математики, Вы хотите перейти к изучению уравнений Максвелла? Да Вы же просто не поймете, что в них написано.

[electron2501]

Собрала тот самый "двухразрядный сумматор", т.е. следующую схему на основе просто сумматора. Чуть позже приступлю к анализу. Сразу вопрос во избежание дальнейшей путаницы. Термины "разряд" и "бит" в данном случае синонимичны и взаимозаменяемые? То есть, "бит" или "разряд" это количество складываемых 1 и 0, количество "столбцов", правильно. Если "столбцов", скажем 5 или 9, то корректно говорить "пятиразрядный" или "пяти бит", правильно? Я поначалу запуталась и мне показалось, что разряд это количество чисел в одном столбце. Но так в принципе не работает это в данной системе, так как складывается всегда только два числа и разряд и бит это указание на то, сколько чисел горизонтально. Например, "младший значащий разряд" и "первый бит" будет одно и тоже. Поправьте, пожалуйста, если я что-то недопоняла.

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1582339 писал(а):

Сразу вопрос во избежание дальнейшей путаницы. Термины "разряд" и "бит" в данном случае синонимичны и взаимозаменяемые?

В данном случае - да. Но вообще говоря - это разное.
Разряд- это одно знакоместо, одна позиция при записи числа в той или иной системе исчисления. Например:
а) число три можно записать в десятичной системе как $3$ - тут один разряд.
б) тоже самое число три можно записать в двоичной системе как $11$ - тут два разряда.
в) запись числа в десятичной системе $2023$, и в этой записи четыре разряда. А запись того же самого числа в двоичной системе будет: $11111100111$ и тут уже 11 разрядов.

Бит - символ или сигнал, который может принимать только два значения, ноль или единица.

Если из контекста ясно, что числа представлены в двоичной системе, то да:

electron2501 в сообщении #1582339 писал(а):

"младший значащий разряд" и "первый бит" будет одно и тоже.

electron2501 в сообщении #1582339 писал(а):

Я поначалу запуталась и мне показалось, что разряд это количество чисел в одном столбце.

Тут зависит от того, что подразумевать под строками и столбцами. Если представлять, как в школьном методе "сложения столбиком", то
а) количество столбцов - это количество разрядов в числах.
б) а количество строк - это количестве собственно чисел.

electron2501 в сообщении #1582339 писал(а):

Если "столбцов", скажем 5 или 9, то корректно говорить "пятиразрядный" или "пяти бит", правильно?

Если "столбцов" пять, то говорить "пятиразрядный" - корректно. "Пятибитовый" - менее принято, но Вас поймут верно.
Если "столбцов" девять, то соответственно "девятиразрядный".

[electron2501]

А вот, скажем, то же число 11111100111 (11 разрядов) это в битах как понимать? Тоже одиннадцать? Или "бит" это именно строго одна операция, когда выясняется переменное значение между 1 и 0, а 11111100111 это уже результат и просто передача числа 2023 в двоичной системе?

-- 19.02.2023, 16:21 --

Ага, ну вот сразу же с порога, так сказать, и иллюстрация к вопросу. Вот схема на которой автор показывает как понимать и как работает четырёхразрядный сумматор. Но также он называет его двухбитным. Более того, на цветной картинке с реализацией непосредственно на плате компонентами, устройство подписано как "параллельный двухразрядный сумматор". Весьма запутанно на первый взгляд. Если цифры (разряда) четыре, то почему бита только два, ведь чтобы выяснить значение для 4 разрядов нужно и бита 4 (четыре раза выбрать между 1 и 0).



-- 19.02.2023, 16:40 --

Выложу также текст, так как тут лучше будет детально разобраться, иначе комок непонимания станет совсем уж блокирующим дальнейшее продвижение (и так уже большой накатала).



Вот, например, данный абзац:
"И уже на полных сумматорах можно создавать сумматоры на любое нужное число битов. Для этого нужно взять их столько, сколько разрядов в каждом из слагаемых, и соединить, как в примере для четырёхразрядного сумматора (см рис. 5.5). Такой тип устройств называется параллельным сумматором, так как в нём все биты слагаемых подаются на входы одновременно друг с другом, т.е. параллельно".

Возможно, чтобы это не казалось бессмыслицей нужно чуть вперёд пройти, но всё же есть ряд вопросов. Например, как вообще применяются сумматоры, в чём их практическое назначение в устройствах?

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1582354 писал(а):

А вот, скажем, то же число 11111100111 (11 разрядов) это в битах как понимать?

Понимать нужно так - для передачи или для задания этого числа нужно не менее 11 бит. Можно больше, тогда старшие будут нулями.

electron2501 в сообщении #1582354 писал(а):

Или "бит" это именно строго одна операция, когда выясняется переменное значение между 1 и 0,

Бит - это не операция. Бит - это сигнал, который может принимать значения "ноль" или "один".

Вот на примере сумматора и рассмотрим.
1. На данном рисунке изображен сумматор, который может суммировать два четырехразрядных числа.
2. Каждая "толстая линия" - это не один проводник, а шина из 4-х проводников.
Таким образом, на входе:
а) четыре бита (четыре проводника, четыре сигнала) нам нужно, чтобы задать число $A$.
б) четыре бита (четыре проводника, четыре сигнала) нам нужно, чтобы задать число $B$.
в) один бит для входа переноса $CI$.
На выходе: четыре бита для результата ($\Sigma$ - тут тоже четыре проводника, четыре сигнала) и один бит для переноса ($CO$).

В частности, этот сумматор может сложить десять и девять: $A + B = 1010 + 1001 = 10011$. В данном случае, получилось пятиразрядное число (в двоичной записи), поэтому
а) старший разряд (в данном случае, можно сказать "старший бит") будет установлен в сигнале $CO$
б) остальные четыре разряда будут установлены на шине $\Sigma$.

-- 19.02.2023, 17:07 --

electron2501 в сообщении #1582354 писал(а):

Например, как вообще применяются сумматоры, в чём их практическое назначение в устройствах?

Хммм. Вы же выше процитировали автора книги, зачем они нужны.
Сумматоры, как следует из названия, предназначены для суммирования чисел (в двоичной системе).
Полные сумматоры, со входами и выходами переносов, могут собираться в "цепочки" для увеличения разрядности (количества разрядов чисел, которые нужно суммировать).
В книге есть (и Вы привели фото) "блочная схема" 4-разрядного сумматора. Продолжая их так соединять, можно получить сумматор для любой разрядности чисел (например, для 64-разрядных).
Используются сумматоры, как функциональные блоки процессоров. Где выполняют свою функцию - суммируют числа.

-- 19.02.2023, 17:11 --

Если так будет понятнее: сумматор суммирует двоичные числа "в столбик".

[electron2501]

Лукомор в сообщении #1582116 писал(а):

electron2501 в сообщении #1582114 писал(а):

в чём различие между ЭДС и силой тока

В том, что ЭДС измеряется в вольтах, а сила тока - в амперах.
Если взять батарейку и измерить вольтметром напряжение на ее клеммах,
это напряжение будет равно ЭДС, создаваемой батарейкой.
$E=U$
Если теперь замкнуть концы батарейки через резистор, то напряжение на клеммах батарейки(которое $U=RI$) будет меньше, чем ЭДС, потому что часть ЭДС будет двигать электроны во внешней цепи, по проводам и через резистор, а другая часть ЭДС будет двигать электроны внутри батарейки, взамен ушедших во внешнюю цепь.

Только сейчас заметила данное сообщение. Пока не очень ясно, но мысли появились. То есть, понятие ЭДС вводится для того, чтобы указать на то, что есть сила тока во внешней по отношению к источнику тока цепи и есть сила тока в самом источнике тока? А напряжение это вроде как просто показатель разности потенциалов не приложенных ещё ни к чему на деле? Вроде закона Ома для участка цепи и для всей цепи, где в первом ЭДС в источнике не учитывается, а во втором уже учитывается, я правильно улавливаю или это совсем не то? То есть, U,R, и I это вводные понятия для общего понимания сути явлений, а дальнейшие, вроде Е и Р, это уже нечто образующееся при применении на практике тех самых U,R и I. Возможно, именно поэтому я так сразу зубы о гранит обломала, из-за отсутствия практического опыта работы с цепями В любом случае, ваше объяснение ЭДС мне более ясно, чем то, которое я встречала ранее. Хотя, опять же, возможно, что яснее стало потому что я уже с батарейкой и проводом над магнитом со скрепкой посидела.

-- 19.02.2023, 17:26 --

Давайте перейдём непосредственно к разбору этих вещей на конкретном устройстве. Оно вот: https://postimg.cc/0zmbNSLr

Сразу же возникает вопрос. Я, видимо, не поняла. На этой картинке показан двухразрядный (и он же двухбитный) сумматор (согласно подписи автора). А на схемке с шинами показан четырёхразрядный (просто в качестве примера, а не в качестве схемы для устройства на плате). То есть, это разные вещи, так?

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1582363 писал(а):

На этой картинке показан двухразрядный (и он же двухбитный) сумматор (согласно подписи автора). А на схемке с шинами показан четырёхразрядный (просто в качестве примера, а не в качестве схемы для устройства на плате). То есть, это разные вещи, так?

Не очень понял, на какой "этой картинке". Но, да была картинка с монтажной схемой для двухразрядного сумматора, а на "схемке с шинами" показан четырёхразрядный. И это разные вещи, конечно. Двухразрядный сумматор - это как бы половинка от четырехразрядного.

На всякий случай, обсуждение основ электротехники в этой теме больше не веду и на вопросы по ней в этой теме не отвечаю.

[electron2501]

В ходе дальнейших объяснений автора мой скудный разум зацепился за следующий момент текста.

"В схеме на рис. Ц.5-6, левый переключатель используется для задания значения слагаемого А[1:0], правый - слагаемого В[1:0]. Биты в переключателях, сумматорах и индикаторах расположены, как и в числах, чтобы младший был слева, а старший справа. В этом случае удобно сопоставлять представления двоичных чисел и компонентов на плате".

Не поняла. Числа при сложении "на бумажечке" располагаются что на страницах книги, что у меня в тетрадке справа-налево. То есть, МЗР справа, а старший слева. Тут автор пишет с точностью до наоборот. Как это понимать?

-- 19.02.2023, 17:39 --

Да, электротехнику отдельно потом стоит обсуждать, так как тут и так много сообщений, сложно потом разыскивать что-то из прошлого, безусловно. И так каша в голове. Я сейчас поняла, что нужно было когда читала книгу по электротехнике обращаться на форум, тогда бы я всё разобрала и мастерила бы себе проводку в дом от независимого генератора Но сейчас увлеклась цифровой электроникой и пока не буду к данной теме возвращаться без столкновения прямой необходимостью. Сейчас даже как-то больше жду когда автор подведёт к математике, задачи вроде "переведите такое-то число в двоичную систему" или "составьте ТИ" из начала книги мне очень нравилось решать. "Дискретная математика для программистов" я тоже приобрела уже на будущее (не удержалась, мне понравилась книжка), но нужно чтобы это было "соединено" с книгой по цифровой электронике, которую сейчас читаю, иначе абстрактно без понимания "для чего нужно на практике" я не смогу.

Картинка та самая, "цветная вклейка с макетной платой".

[wrest]

electron2501 в сообщении #1582354 писал(а):

Вот схема на которой автор показывает как понимать и как работает четырёхразрядный сумматор. Но также он называет его двухбитным.

Нет, четырёхразрядный сумматор автор книги НЕ называет двухбитным, вы не так прочитали.

[EUgeneUS]

electron2501 в сообщении #1582366 писал(а):

"В схеме на рис. Ц.5-6, левый переключатель используется для задания значения слагаемого А[1:0], правый - слагаемого В[1:0]. Биты в переключателях, сумматорах и индикаторах расположены, как и в числах, чтобы младший был слева, а старший справа. В этом случае удобно сопоставлять представления двоичных чисел и компонентов на плате".

Тут похоже, ошибка (перепутано) в тексте.
Насколько посмотрел на схему на Ц.5-6:
1. Выход переноса идет от левой микросхемы 4011. А значит левая пара микросхем - это сумматор старшего разряда.
2. Выход старшего разряда (левая пара микросхем) идёт на левый же светодиод. А выход младшего разряда (правая пара микросхем) идёт на правый же светодиод. То есть в индикации выхода опять: старший разряд слева.
3. Входы (переключатели):
а) левые переключатели в каждой паре, опять же, идут на (левую пару микросхем), и это старшие разряды чисел.
б) правые переключатели в каждой паре, опять же, идут на (правую пару микросхем), и это младшие разряды чисел.

-- 19.02.2023, 17:56 --

electron2501 в сообщении #1582366 писал(а):

То есть, МЗР справа, а старший слева.

Скажите, пожалуйста, а Вы откуда взяли это сокращение "МЗР"? Просто интересно.

[electron2501]

Ничего себе ошибочка Куда редакторы смотрели? Я бы мозги себе вывихнула с такой опечатки

МЗР впервые встречается на 89 странице этой книги. Причём, что интересно, там сначала автор это сокращение применяет, а потом в следующем абзаце говорит "младший значащий разряд".

По теме двухбитного сумматора продолжу завтра, сейчас зацепилась за разбор сопоставления схемы с вентилями и её реализации на макетной плате. Ну того, что вы мне с цифрами присылали, где какой вентиль и где какой вход. Что-то сообразила, вроде, до этого просто в кучу провода спутаны были и всё. Небольшой вопрос, чтобы убедиться что я правильно всё поняла хотя бы на поверхностном уровне. В том сумматоре если белые провода с 5 и 6 И-НЕ перенести на 1-2 XOR, а с 1 И-НЕ на 6 XOR это тоже самое будет, так? У меня нет опыта чтения принципиальных схем, вообще никак пока не могу визуализировать их на плате. Нужно нарабатывать потихоньку этот навык. Здорово, что в этой книге автор сделал эту цветную вклейку с компонентами на плате, иначе для таких как я без шансов было бы начать изучать данный предмет.