Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Фотографии двунаправленного Т-образного ответвители, получен наи с помощью электронного микроскопа. Диаметр воаоковаого еветовода 100 мкм. Рие. 1.43. Бнконическнй сплавленный переход. падко огветввевве моды выеыего еорвдкв. ше часть светового потока от первого световода. Естественно, что такое разветвление связано с потерями, которые при передаче сигналов на небольшие расстояния могут быть допустимымн. Другой способ разветвления оптических сигналов схематически показан на рис.
1.43. Здесь два оптических световода связаны между собой (сплавлены) оболочками. На изгибе световода луч света, падающий под большим углом на оболочку, проходит через общую стенку из одного световода в другой, где продолжает распространяться в направлении В. Этот спо- 57 Техника монтажа Рис. 1.44. Сложный разветвитель с двумя каскадно соединенными Т-образ- ными ответвителими. ,4телтелстслзт есаезеж тат-азлуталтели Рис. 1.45. Сложный световодный разъем с ответвителем на полупрозрачных зеркалах.
соб разветвления можно использовать в системах многомодового распространения света. При одномодовом распространении света луч из первого световода не выходит, а продолжает распространяться в нем в направлении С. Этот способ пассивного ответвления также называют Т-образным многомодовым сопряжением, Пассивные способы разветвления, схематически показанные на рис. 1.42 и 1.43, имеют то преимущество, что позволяют разветвлять световые потоки в двух встречных направлениях.
Разветвитель, показанный на рис. 1.43, непригоден для многомодового распространения света, так как сам световод работает в режимах распространения мод низших Глава 1 Рнс. 1.46. Онткческнй кабель н соеднвнтельные устройства для волоконно- оптнческнк лнннй связи (фнрма 8(ептепз). На фотографии иокаааны передатчик н прае»аик световых сигналов, соиаинитель-отвез вигель н са» набель. Рнс. 1.47. Излучатель (слева) н светопрвемннк (справа) для волоконно-оптическая линна снязн (фнрма 5!ептепз) порядков. Разумеется, существуют и сложные разветвители, состоящие из нескольких Т-образных разветвителей, сочлененных в виде веток дерева (рнс.
1.44). На рис, 1.45 показан разветвитель, в котором используются полупрозрачные зеркала. Свет пропускается через камеру, Техника монтажа о9 где находятся два полупрозрачных зеркала и линза. Зеркала установлены и на входе, и на выходе. Такие разветвители очень удобны для волоконно-оптических линий связи, работающих на общую шину, так как позволяют передавать информацию в обоих (встречных) направлениях. При этом в каждой точке разветвления световой поток можно и вводить, и выводить. Линза помещена в середину камеры.
Она служит для вторичного собирания лучей, выходящих из левого и правого световодов, и передачи их дальше. Разветвитель такой конструкции позволяет также восстанавливать интенсивность пучка света путем усиления принимаемого сигнала. Усиленный пучок света оптическим излучателем опять вводится в линию связи на другой стороне камеры. Этот разветвитель разработан французской фирмой 5онНап.
На рис. 1.46 показаны компоненты волоконно-оптической линии связи, поставляемые фирмой 51егпепз. Эта фирма разрабатывает световоды совместно с фирмой Согп1пи (США). Выпускаемые ими световоды имеют товарную марку «51есог». На рис. 1.47 показаны передатчик и приемник волоконно-оптических линий связи фирмы 51етепз. Глава 2 ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ. КОМБИНАТОРНАЯ ЛОГИКА 2.1. Введение В томе 1 настоящего курса утверждалось, что на основе трех элементарных логических элементов «И», «ИЛИ» и «НЕ» можно собирать схемы с самыми различными сложными функциями. В этой главе мы практически докажем справедливость такого утверждения, для чего рассмотрим группы последовательно включенных элементарных схем И, ИЛИ н НЕ, Чтобы легче выявлять комбинационные возможности экспериментальных схем, конструкции нх будут простейшими.
Говоря о схемах со сложными функциями, мы имеем в виду избирательные устройства (переключатели каналов), кодирующие н декодирующие устройства, устройства сравнения (компараторы), сумматоры и др. Что требуется от таких схем? По-видимому, целесообразно прежде всего подробнее остановиться именно на этом вопросе. Выбор, сравнение, кодирование и декодирование — все это операции, с которыми мы постоянно встречаемся в повседневной жизни. Такие операции, как выбор, сравнение и принятие решения, можно объединить одним словом — «взвешивание». Обратимся к примеру из повседневной жизни: домохозяйка делает покупки.
Прежде всего она выберет магазин, который может предложить ей хорошие товары по приемлемой цене. Потом, выбрав магазин, она вновь приступит к выбору хороших и недорогих товаров. То же самое делает оптовый покупатель промышленных товаров, хотя и в других масштабах, определяемых интересами предприятия. И здесь мы видим те же функции: выбор, сравнение, принятие решения.
Кодирование и декодирование также функции, которыми мы постоянно занимаемся, хотя не отдаем себе в этом отчета. Примером тому служат чтение и запись текстов, о чем уже говорилось. В процессе чтения мы в уме переводим все, что написано на бумаге, в понятия, которые логически перерабатываем в воображении. Обратимся теперь опять к примеру с домохозяйкой и допустим, что она в магазине увидела мыло. Тотчас же в ее сознании возникает взаимосвязь понятий мыла и стирки.
Следующий ход ее мыслей — есть ли еще у нее дома в запасе достаточно мыла. Если нет, то тогда, прочитав на этикетке цену, трансформировав ее в понятие, которое будет оценено как приемлемое, домохозяйка, возможно, купит этот кусок Логические схемы и области их лрилгенения мыла. Функция сравнения присутствует и здесь в явном виде: цена данного куска мыла сравнивается с ценой куска мыла,, купленного ранее.
Примером кодирования в повседневной жизни может служить запись понятий буквенными символами; написание писем, счетов, изготовление конструкторской документации, составление схем, логических диаграмм. Сложной операцией в нашей повседневной жизни являются и арифметические действия — суммирование, вычитание, умножение и деление. При цифровой обработке данных перечисленные сложные- операции используются очень широко.
Автомат берет на себя. функции человека. Функция выбора заключается в предварительном выборе регистров информации до обработки самой информации. Функция распределения — это передача результатов проведенных расчетов устройствами записи или выдача информации. Функция сравнения сводится к сопоставлению блоков информации, которые могут состоять и из одного единственного бита, и из множества байтов, Следующая операция может состояться или не состояться — это определяется результатом проведенного сравнения.
Функции кодирования и декодирования заключаются в преобразовании одного кода в другой, например в переходе от кода Грея к двоично-десятичному коду или в преобразовании двоичного кода в десятичный и наоборот. Преобразования букв в цифры двоичного кода при обработке информации на ЭВМ тоже можно считать кодированием информации, обратные же преобразования двоичной информации в буквы и цифровые символы есть не что иное, как функция декодирования. Схемы, осуществляющие перечисленные функции,.
показаны на рис. 2.1 — 2.4. Как говорилось выше, функция выбора позволяет при наличии в данной системе нескольких входов выбрать один-единственный, На основании сигналов выбора можно установить. желаемый вход. В приведенном примере (рис. 2.1,а) фигурируют трн переменные выбора, Это означает, что один вход, можно выбрать нз восьми имеющихся. Схемы, осуществляющие функцию выбора, называют также переключателями каналов, или мультиплексорами.
Схема, выполняющая функцию распределения, т. е. передачу информации от одного определенного входа на несколько выходов, показана на рнс, 2.1,б. Здесь также задаются три входные переменные, которые позволяют определить выход, соединяемый со входом. Функцию распределения часто называют адресной функцией (или адресом). Схема, с помощью которой эта функция реализуется.
называется демультиплексором. На структурных схемах функция выбора часто обозначается М11Х, а функция распределения — ГтЕМУХ. сгувг г Сигналы селенции гуслссгуву г дигналлг селенс(ии Рис. 2.!. и — селектор (мультиплексор); б — распределитель (демультн. плексор). Псложеивяни втодвого переилюаателя управляют двоичные сигваиы Х, у ° и.
л.в ля Рис. 2.2. Элемент сравнения (компаратор) и его таблица истинности' >, М Для таблицы состояний элементов автор использует два термина: «твагЬе!бв1аЬе!» и «!цпс1!е1аЬе!», т. е. «таблица истинности» и «функциональная таб. лица>, что и было сохранено при переводе. Последний термин чаще применяется к сложным схемам. — Прил« ргд. 63 Логические схемы и области их применения Пример схемы для функции сравнения приведен на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
