Ako funguje digitálny signál?

[Matus Mrekaj]

Minulý týždeň sme v elektrotechnike preberali číslicovú techniku. Z výkladu učitela som neporozumel priebehu digitálneho signálu. Neviem si predstaviť, ako to, že je tam z 0 zrazu 1 a naopak.

Absolutne tomu nechápem, nerozumie tomu nikto. Ako to teda funguje?

[Miroslav Minařík]

Asi podobně jako u stykače. Zapnuto =1 vypnuto =0

Vzpomínám si na svůj klopný obvod ze vzduchových stykačů! To byla sakra hlučná logika!

[Jiří Schwarz]

Ono by to chtělo trochu upřesnit dotaz.
Analogová technika je postavená na tom, že se přenáší "libovolné, až nekonečné" množství hladin. U Digitálního signálu je podle toho, kolika bitové vzorkování použijeme, omezené "rozlišení".
Např. když použiji 10 bitové vzorkování, mohu vyjádřit hodnotu 0 - 1023 ...
Pokud to potřebuji přenést, pak mám možnost paralelního přenosu, kde po 10 drátech (+ 11. drát GND) budu posílat 10-i bitovou informaci, nebo to mohu posílat sériově, kdy ty bity pošlu po 1 drátu (+ GND) postupně jeden za druhým, zpravidla potřebuji další "drát" na zpětnou komunikaci, potvrzení příjmu,... nebo kvůli synchronizaci mohu použít další vedení jako hodiny (CLK)

V digitální technice je toho tolik, že by to vydalo na několik knih, to se nedá probírat v diskusním příspěvku.

[Miroslav Minařík]

Možná by pomohlo kdybys Jirko vysvětlil rozdíl mezi analogovým a digitálním přenosem stejné informace. Jako příklad snímání a zobrazování otáček. 

[Petr Janta]

Myslím, že analogovým signálem se to přenáší třeba jako výškou napětí a digitálně s nějakým převodníkem toho napětí zakódovaně do bináru a na konci z bináru buď zobrazovač nebo převod zpět do analogu. Nebo čemu konkrétně nerozumíš?

[Jirka Š. Svejkovský]

Obávám se, že tazatel má větší problém s pochopením, co je to "digitální signál". Pokud si z nás teda nedělá legraci, pak je pro něj pojem "vzorkování" něco jako pojem Laplaceova transformace pro zedníka.

Absolutne tomu nechápem

Co na tom nechápete?

nerozumie tomu nikto.

To se velmi mýlíte. Kdyby tomu nikdo nerozuměl, těžko byste byl schopen položit takový dotaz na této diskusi.

Ako to teda funguje?

Jednoduše. Zkuste vygooglit pojem dvojková soustava. Ta používá pouze dvě číslice: 0 a 1. Například číslo dvě se zapíše jako 10 (nikoliv deset, ale jedna, nula). Je to výhodné pro přenos a zpracování.
Chcete-li nějak tyto číslice reprezentovat fyzikálně, pak pro napětí platí: je napětí - jedna, není napětí - nula. Nebo pro světlo: svítí - jedna, nesvítí - nula.

Pomocí těchto dvou stavů lze přenášet data.

Je to téma na hodně dlouho a na elektriku to moc nepatří.

[jjancik]

...(CLK)...

V některé literatuře se "hodinový signál" označuje pouze C.

Každopádně u digitálního signálu (záleží na druhu logiky, kterou využívá) máme hodnoty 0 a 1 jakoby zakódované úrovně napětí, kde logická 0 (konkrétně u TTL) se pohybuje od 0 V po 0,8 V (vrchní hodnotou si nejsem jistý) a logická 1 zase od 2,2 V po 5 V (teď si pro změnu nejsem jistý spodní hodnotou), takže 0 a 1 můžeme taky chápat jako určité hladiny napětí.

[Jiří Schwarz]

... kde logická 0 (konkrétně u TTL) se pohybuje od 0 V po 0,8 V (vrchní hodnotou si nejsem jistý) a logická 1 zase od 2,2 V po 5 V ...

U logiky TTL ta napětí jsou v nějakém vztahu k napájecímu napětí 5V.
CMOS obvody mohou pracovat při napájecím napětí od 3 do 15V a tak tam úroveň 0 od 0 do 20% napájecího napětí úroveň 1 80 - 100% napájecího napětí (někdy je přehlednější používat L a H aby se to nepletlo s nějakým číslem)

Na přelomu 70. a 80. let jsme se ve škole učili základy programování. Teorie je hrozná otrava. Pak se ale miliony lidí ve světě začali učit programování dobrovolně. Proč? Protože pan Sinclair do do prodeje počítač ZX81 a ono je to hned o něčem jiném, když si to člověk může "osahat", když vidí výsledek zákroku, který udělal.
Dnes má každý podstatně lepší počítač a naprostou většinu lidí nezajímají ty "nuly a jedničky", na jejichž kombinaci je postaven i ten nejdokonalejší počítač s nejnovějším OS.
A vůbec by nebylo špatné koupit si nepájivé kontaktní pole, nějaký obvod s několika hradly, pár spínačů, odporů, LED diod a hrát si, zkoušet,...

[Jirka Š. Svejkovský]

Pamatuju si, jaké zázraky se daly provádět se čtveřicí NAND hradel MH7400. Nostalgie...

[Miroslav Minařík]

Pamatuju si, jaké zázraky se daly provádět se čtveřicí NAND hradel MH7400. Nostalgie...

Na 7400 se nedá zapomenout. Na vojně jsem vyměnil několik košilí za pytel emháček a na bunkru jsme měli dost času co vyrábět. Jistý Radek Halamíček (třeba se zde někdy vygůůglí) postavil dokonce i hodiny, leč bez přesného krystalu byly přesné jako čepování piva po deseti pivech.

Asi bych také doporučil ono nepájivé pole a dělat pokusy. My měli pouze trafopájku, pytel různých TTL a hromady času na ptákoviny.