বাইনারি কীভাবে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয়?

16

আমি কেবল ইলেক্ট্রনিক্সে শুরু করছি এবং ইতিমধ্যে মুগ্ধ। গত কয়েকদিন আগে আরডুইনোর সাথে খেলেছি আমি জানি যে বাইনারি বিভিন্ন ভোল্টেজের প্রতিনিধিত্ব করে - যেমন + 5 ভি প্রতিনিধিত্ব করে 1এবং জিএনডি প্রতিনিধিত্ব করে 0।

আমি কীভাবে শারীরিক স্তরে, মাইক্রোকন্ট্রোলার বাইনারিটিকে এই ভোল্টেজগুলিতে রূপান্তরিত করে তা আবিষ্কার করার চেষ্টা করছি। আমি বোধহয় কোথাও একটি বর্ণনা খুঁজে পেতে পারে। কেউ কি তাদের জ্ঞান ভাগ করে নিতে পারে বা কোনও স্থান / ভাল বইয়ের দিকে আমাকে নির্দেশ করতে পারে যা বর্ণনা করে যে এটি কীভাবে কাজ করে?

arduino microcontroller digital-logic

— ঔজ্বল্যহীন
সূত্র

1

এটি কোনটি আমি মনে করি না, তবে এই ভিডিওটি দেখুন। ভাল বিষয়বস্তু।

— আবদুল্লাহ কাহরমান

2

আসলে, মাইক্রো-কন্ট্রোলার বাইনারিটিকে বিভিন্ন ভোল্টেজগুলিতে রূপান্তর করে না। বাইনারি হ'ল ভোল্টেজ। A + 5V কে "HIGH" বা "1" হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। এবং 0 ভি "লো" বা "0" হিসাবে চিহ্নিত করা হয়। যান এবং বৈদ্যুতিন সুইচগুলি দেখুন বা আরও বিশদে; MOSFET।

— আবদুল্লাহ কাহরামান

আপনি "ডিজিটাল থেকে অ্যানালগ" বা "ডিজিটাল থেকে অ্যানালগ" রূপান্তর সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করছেন না, তাই না?

— আবদুল্লাহ কাহরামান

3

এটি অন্য উপায়ে এটি ভাবতে সহায়তা করতে পারে। 'বাইনারি' হ'ল এক ধরণের প্রতীকী গাণিতিক সত্তা, যার সাথে আমরা মানুষ যুক্তি যুক্ত করতে চাই। লজিক সার্কিটগুলি বিবিধ ভোল্টেজ সহ বাইনারি উপস্থাপন করতে পারে। আমরা লজিক সার্কিটগুলি ডিজাইন করি যাতে ভোল্টেজের স্তরগুলির সাথে সার্কিটগুলি যা করবে তা ধারাবাহিক যৌক্তিক বোধ তৈরি করতে পারে যখন আমরা মানবেরা সেই ভোল্টেজগুলিকে বাইনারি সংখ্যা হিসাবে ব্যাখ্যা করি।

— জাস্টজেফ

1

@ আবদুল্লাহকাহরামান আপনি ঠিক বলেছেন, আপনারা যেমন মনে করেন আমি ড্যাকের কথা বলছি না। ভিডিওর লিঙ্কটির জন্য ধন্যবাদ, এটি খুব তথ্যপূর্ণ। এবং সেভাবে, আপনি আমাকে এমআইটি ওসিডাব্লু সাইটের সাথেও পরিচয় করিয়ে দিয়েছেন, যা দেখে মনে হচ্ছে এটি শেখার জন্য একটি দুর্দান্ত উত্স হবে। ধন্যবাদ!

— ম্যাট

18

আমি কেলেনজেবির উত্তরের অংশটি কিছুটা ভিন্ন উপায়ে পুনঃস্থাপন করতে চাই:

বাইনারি 1 এবং 0 এর থেকে 5 ভি এবং 0 ভি এর মতো ভোল্টেজগুলিতে কোনও রূপান্তর নেই The মাইক্রোকন্ট্রোলার বা কোনও শারীরিক সার্কিট কেবল ভোল্টেজগুলিতে কাজ করে।

সার্কিট কীভাবে কাজ করছে সে সম্পর্কে যখন আমরা আমাদের মনে একটি সরল মডেল তৈরি করি তখন সেই ভোল্টেজগুলি আমাদের মাথায় বাইনারি 1 এবং 0 এর "রূপান্তরিত" হয়।

— দ্য ফোটন
সূত্র

2

হ্যাঁ. হ্যাঁ, হ্যাঁ, হ্যাঁ, এবং (ওঁ হ্যাঁ), হ্যাঁ।

— জাস্টজেফ

1

এবং আমি যোগ করব যে 0 হতে ভোল্টেজটি কেবল 0 এর কাছাকাছি বা একটি প্রান্তিকের নীচে (<0.8v বলুন) এবং একটি প্রান্তিকের চেয়ে 1 বড় হওয়া উচিত (বলুন> 2.0v)। থ্রেশহোল্ডগুলি ডিভাইসটি তৈরিতে ব্যবহৃত প্রযুক্তি এবং তার ক্ষেত্রে অপারেটিং সাপ্লাই ভোল্টেজ 5v দ্বারা পৃথক।

— কেনি

1

সবাইকে ধন্যবাদ. সুতরাং একবার একটি কম্পিউটার চলমান, বাইনারি মেশিন কোড এর কাছাকাছি কোন আসল পাস না? বাইনারি কোড, ফার্মওয়্যার হিসাবে আপলোড করার সময় সম্ভবত মেমরিতে সংরক্ষণ করা হয় যা প্রসেসরের দ্বারা 'অ্যাক্সেস করা' বাইনারিটির সাথে মিলিত ভোল্টেজের আ চক্রের সাথে প্রতিক্রিয়া জানায়? (আশা করি এটি উপলব্ধি করে)

— ম্যাট

"আপলোড" হওয়ার জন্য কোডটি অবশ্যই কিছু শারীরিক আকারে থাকতে হবে: একটি তারে ভোল্টেজ, কিছু লিভারের অবস্থান (বা একটি কীবোর্ডের কীগুলি), যাই হোক না কেন। স্মৃতিতে, বিটগুলি ক্যাপাসিটরের উপর চার্জের জমা হিসাবে সংরক্ষণ করা হয় ... যা ক্যাপাসিটরের উপর একটি ভোল্টেজ উত্পন্ন করে।

— ফোটন

1

আমার দৃষ্টিভঙ্গিটি হ'ল, কোনও পর্দার আকারের বা কাগজের টুকরোতে মুদ্রিত হওয়া কেবল আলো বা কালি ফোঁটা, যতক্ষণ না আমাদের মন তাদের বোঝায় এক বা শূন্যকে। আপনি জানেন না এমন বর্ণমালায় মুদ্রিত একটি চিঠিটি কল্পনা করুন (বলুন, সিরিলিক বা থাই)। কোনও রাশিয়ান বা থাই ব্যক্তি এটি ব্যাখ্যা করতে এবং এটি কোন শব্দটি উপস্থাপন করে তা জেনে না আসা পর্যন্ত এটি কেবল কালি ফোঁটা। তবে এই দার্শনিক পার্থক্য সম্ভবত আমাদের বিষয় ছেড়ে চলেছে।

— ফোটন

11

সত্যিকার অর্থে কোনও "রূপান্তর" ঘটেনি। বাইনারি 1 ও 0 সেগুলি অন্তর্নিহিত ভোল্টেজগুলির কেবল একটি ভার্চুয়াল উপস্থাপনা। প্রকৃতপক্ষে, অনেক সিস্টেমে উচ্চ ভোল্টেজের অর্থ 0 হতে পারে যখন কম ভোল্টেজের অর্থ 1. এটির কারণগুলি রয়েছে more তবে এর চেয়ে বেশি সম্ভবত আপনি এই দিকে ডুব দিয়ে দেখবেন।

যুক্তিতে কী ঘটছে তা বোঝার জন্য ট্রানজিস্টরের দিকে নজর দেওয়া ভাল। ট্রানজিস্টারটি অনেক কিছুর জন্য ব্যবহার করা যায়, তবে একটি সাধারণ স্তরে আপনি এটি একটি স্যুইচ হিসাবে বিবেচনা করতে পারেন। ধারণাগতভাবে আপনি এটি কেবল আপনার প্রাচীরের হালকা স্যুইচের মতোই ভাবতে পারেন, তবে পরিবর্তিত পরিবর্তনের মাধ্যমে এটি শারীরিকভাবে স্যুইচটি চালিত হওয়ার পরিবর্তে এটি নিয়ন্ত্রণ করা হয়। আপনি আলোটিকে 1 হিসাবে এবং আলো 0 এর হিসাবে বন্ধ রেখে চিকিত্সা করতে পারেন Now

আমি জানি আমার উত্তরটি মারাত্মকভাবে বিশদ নয়, তবে আমি আশা করি এটি আপনার প্রশ্নের উত্তর দেবে। আপনার যদি আরও ব্যাখ্যা প্রয়োজন তবে আমি আরও বিশদ যুক্ত করতে ইচ্ছুক হব, কেবল আপনাকে অভিভূত করতে চাই না।

— Kellenjb
সূত্র

দুর্দান্ত জবাবের জন্য সবাইকে ধন্যবাদ !! আমি কি তখন ভাবতে পারি যে সরলতর স্তরে, মাইক্রোপ্রসেসর একটি নির্দিষ্ট ঘড়ির গতিতে চলে এবং প্রতিটি চক্রটিতে এই ট্রানজিস্টরের মাধ্যমে একটি নির্দেশিকা সেট (বাইনারি মান সম্পর্কিত ভোল্টেজ?) প্রেরণ করে, যা যুক্তি গেট হিসাবে কাজ করে। এবং ট্রানজিস্টররা তখন যুক্ত যৌক্তিক (এবং, বা, নান্দ ইত্যাদি) এর উপর ভিত্তি করে একটি প্রাসঙ্গিক আউটপুট উত্পাদন করে?

— ম্যাট

1

সরলভাবে ... হ্যাঁ এখানে প্রচুর বিমূর্ত স্তর রয়েছে। এখানে একক জবাব দিয়ে যা চলছে তা ব্যাখ্যা করা কঠিন কারণ আপনি সবকিছু বুঝতে পারার আগে বিমূর্ততার অনেক স্তর লাগে। এটি সব শেখাতে সহজেই কয়েকটি কলেজ স্তরের ক্লাস নেওয়া যেতে পারে। আপনি হয় জিনিস কেবল পৃষ্ঠের উপরে থাকায় নিতে পারেন বা প্রচুর শেখার জন্য প্রস্তুত করতে পারেন।

— কেলেনজব

ধন্যবাদ @ ক্যালেনজেব, আপনি সত্যই সহায়ক হয়েছিলেন। আমি আরও শিখতে উত্সাহিত করছি!

— ম্যাট

10

সংক্ষিপ্ত উত্তর এটা "রূপান্তর করুন", ভোল্টেজের না হয় হয় বাইনারি (অথবা এটা একটি প্রতিনিধিত্ব)। ঠিক তেমনি আপনি যদি কিছু কাগজে একটি সংখ্যা লিখেন তবে চিহ্নগুলি সংখ্যার উপস্থাপনা বা কোনও অ্যাবাকাসের উপর নির্ভর করে পাথরের অবস্থানগুলি কোনও সংখ্যার প্রতিনিধিত্ব।

বাইনারি হ'ল একটি সংখ্যা সিস্টেম, ঠিক দশমিক (বা অষ্টাল, হেক্সাডেসিমেল ইত্যাদি) এর মতো

দশমিক (বেস -10) এর মধ্যে 10 টি চিহ্ন রয়েছে (0123456789) বাইনারি (বেস -২) কেবল দুটি (01) রয়েছে

যে কোনও বেসের সিকোয়েন্স 10 এর অর্থ প্রথম শক্তির ভিত্তি, সুতরাং দশমিক 10 এর অর্থ 10 ^ 1 = 10, এবং বাইনারিতে এর অর্থ 2 ^ 1 = 2. অনুসরণ করা, 100 দশমিকের অর্থ 10 ^ 2 = 100, এবং বাইনারিতে এর অর্থ 2 ^ 2 = 4 এবং আরও কিছু।

ইলেক্ট্রনিক্স ব্যবহার করে দশমিকের প্রতিনিধিত্ব করা সম্ভব হলেও জটিল হতে পারে, সুতরাং তারা বাইনারি বেছে নিয়েছিল যা সাধারণ 0 এবং 1 দ্বারা উপস্থাপিত হতে পারে (বা চালু / বন্ধ) এর
মধ্যে পার্থক্য ছিল যেমন টের্নারি (3 রাজ্য) সিস্টেম এবং অবশ্যই অ্যানালগ কম্পিউটিং । ট্রানজিস্টারগুলির আগে, যান্ত্রিক পাঞ্চ কার্ড মেশিন ছিল (গুগল প্রচুর পরিমাণে জানে, আপনার যদি সময় থাকে তবে খুব আকর্ষণীয় পড়া হয়)
প্রাথমিকতম বাইনারি ডিজিটাল কম্পিউটারগুলি রিয়েল সুইচ (বৈদ্যুতিন রিলে) দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল। Zuse Z3 (1941) একটি উদাহরণ রয়েছে:

Zuse Z3

এই ভ্যাকুয়াম টিউবগুলি রিলে পরিবর্তে ব্যবহার করা হত (কোন চলমান যান্ত্রিক অংশগুলির সাথে দ্রুত স্যুইচ করতে পারে), যা রিলে পরিবর্তে স্যুইচিং সম্পাদন করে। ENIAC ভ্যাকুয়াম টিউব দিয়ে তৈরি একটি প্রাথমিক কম্পিউটার একটি উদাহরণ।

তারপরে 60 এর দশকের ট্রানজিস্টরগুলি এসেছিল এবং শীঘ্রই আইসির পরে। ট্রানজিস্টররা আগের মেশিনগুলিতে রিলে / ভালভের একই কাজ করে তবে তারা অনেক ছোট, দ্রুত এবং কম শক্তি ব্যবহার করে।

বাইনারি কম্পিউটার সার্কিটের মূল পদ্ধতির পেছনের আসল তত্ত্বটি ঠিক তেমনভাবে পরিবর্তিত হয়নি, যেমন আমরা গণিতে সংখ্যা সংশোধন করার পদ্ধতিটি পরিবর্তন করি নি - অ্যালগরিদমগুলি উন্নত করে তবে প্রাথমিক নিয়মগুলি একই থাকে the

সুতরাং আপনি যদি জানেন যে বাইনারি কীভাবে কাজ করে এবং আপনার কাছে একটি সাধারণ সার্কিট রয়েছে যা 1 বা 0 কে দুটি আলাদা ভোল্টেজ স্তর হিসাবে (যেমন 5V এবং 0v) হিসাবে সংরক্ষণ করতে সক্ষম হয় এবং অন্যান্য সরল সার্কিট যা AND এবং OR এর মতো সাধারণ লজিক্যাল ফাংশন সম্পাদন করতে পারে, আরও জটিল স্টাফ করার জন্য আপনি এগুলিকে একত্রিত করতে পারেন।
যেহেতু এই সমস্ত বাইনারি সার্কিটগুলি সর্বাধিক মৌলিক দিকে স্যুইচ করা হয়, আপনি যেকোন যান্ত্রিক / রিলে / ভালভ / ট্রানজিস্টার /? এর মতো দুটি রাজ্যের মধ্যে বিকল্প হতে পারে এমন কোনও কিছু দিয়ে একই জিনিস অর্জন করতে পারেন।

বাইনারিতে একটি সংখ্যা সঞ্চয় করার উদাহরণ দেওয়ার জন্য আমাদের বলি যে আমাদের কাছে 8 টি সুইচ রয়েছে (কী ধরণের সেগুলি গুরুত্বপূর্ণ নয়)
A 1 5V দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে এবং 0 টি 0 দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করে।
আমরা 123 নম্বর সংরক্ষণ করতে চাই।

দশমিক দশমিক এটি = 123 = (1 এক্স 10 ^ 2) + (2 * 10 ^ 1) + (3 x 10 ^ 0)
বাইনারি এ 01111011 = (0 x 2 ^ 7) + (1 x 2 ^ 6) + (1 x 2 ^ 5) + (1 x 2 ^ 4) + (1 x 2 ^ 3) + (0 x 2 ^ 2) + (1 x 2 ^ 1) + (1 x 2 ^ 0)
তাই সব আমরা 0,1,3,4,5,6 থেকে 5 ভি স্যুইচ এবং 7 এবং 2 থেকে 0 ভি স্যুইচ করি। এটি বাইনারিতে 123 নম্বরটি "সঞ্চয় করে"। এই সেটআপটি "রেজিস্টার" হিসাবে পরিচিত হবে।

কীভাবে আরও জটিল সার্কিট তৈরির জন্য সুইচগুলি একত্রিত করা হয়েছে সে সম্পর্কে আপনি যদি আরও জানতে চান তবে নিজেকে ডিজিটাল যুক্তি সম্পর্কিত একটি ভাল বই পান বা গুগল জিজ্ঞাসা করুন।

এই সাইটটির শুরুটি খুব খারাপ বলে মনে হচ্ছে না।

— অলি গ্লেজার
সূত্র

0

আপনি যে প্রোগ্রামটি চালাচ্ছেন তা ভোল্টেজ ব্যবহার করছে যাগুলি এবং শূন্যগুলি উপস্থাপন করে। এই ডিজিটাল অংশটির সমস্ত কিছুই ভোল্টেজ হয় স্থলভাগের নিকটে বা সরবরাহ ভোল্টেজের কাছাকাছি (আপনার উদাহরণে 5 ভি)। আপনি যখন 0xFF দিয়ে কোনও প্রসেসরের রেজিস্টার লোড করেন তখন বলতে দেয় যে আপনি চিপের কোথাও 8 টি পৃথক 5 ভোল্ট সংকেত তৈরি করছেন। এরপরে আপনি যখন আউটপুট পোর্টগুলির সাথে সম্পর্কিত কোনও নিয়ন্ত্রণ রেজিষ্টারে সেই নিবন্ধকের মানটি সংরক্ষণ করেন, তখন প্রসেসরের 5V সিগন্যালগুলিতে ডিভাইসে আউটপুট পিনগুলি পরে ডিভাইসের বহিরাগত পিনের সাথে সংযুক্ত অন্য 5V সংকেত তৈরি করার কারণ ঘটায় ।

— old_timer
সূত্র

0

ভোল্টেজগুলি বাইনারি উপস্থাপনের একটি উপায়। এটি একটি বেশ দক্ষ এবং ব্যবহারিক রূপান্তর যা বাইনারি যুক্তিকে বিভিন্ন ট্রানজিস্টর কনফিগারেশন ব্যবহার করে প্রয়োগ করতে দেয়।

বাইনারি লজিক সাধারণত বৈদ্যুতিনভাবে প্রয়োগ করা হয় তা হ'ল সিএমওএস ( http://en.wikedia.org/wiki/CMOS ) প্রযুক্তি ব্যবহার করে , যেখানে দুটি এমওএস ট্রানজিস্টর একটি সিএমওএস গেট গঠনের জন্য পরিপূরক জুটিতে সেট করা হয়। বাইনারি লজিকের অন্যান্য বৈদ্যুতিন বাস্তবায়ন রয়েছে যদিও উদাহরণস্বরূপ, বা রিলে টিটিএল ( http://en.wikedia.org/wiki/Transistor ranstransistor_logic) ব্যবহার করে। তবে আপনি সত্যই কিছু, কাগজ, কাগজ রোবট ছাগল ব্যবহার করতে পারেন: http://www.robives.com/category/product_tags/logic_goats । বৈদ্যুতিন সিএমওএস বাস্তবায়ন কেবল একটি দক্ষ এবং বাস্তব হিসাবে দেখা যায়।

এই সাধারণ সিএমওএস গেটগুলির মধ্যে আপনি আরও জটিল লজিক গেটগুলি তৈরি করতে পারেন: ন্যান্ড এবং উত্তর, স্ট্যান্ডার্ড গেটটি হ'ল না, এটি মূলগুলি। এর মধ্যে, আপনি বাইনারি লজিক, একটি সংযোজক, একটি রেজিস্টার ফাইল, মেমরির যাবতীয় নির্মাণ করতে পারেন। এর মধ্যে আপনি একটি ALU তৈরি করতে পারেন, সম্পূর্ণ মাইক্রোপ্রসেসর পর্যন্ত সমস্ত উপায়।

আপনি যদি আরও তথ্য চান, আপনি ডিজিটাল যুক্তি সম্পর্কিত একটি বই পড়তে পারেন, আমি এটির মালিকানা পেয়েছি এবং এটির মতো:

http://www.amazon.com/Digital-Systems-Principles-Applications-11th/dp/0135103827/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1326877355&sr=1-1

ভিপিডিএল এবং একটি এফপিজিএ ব্যবহার করে কীভাবে একটি সিপিইউ তৈরি হয় তা বোঝার একটি দুর্দান্ত ব্যবহারিক উপায় yourself আপনি সস্তা এফপিজিএ উন্নয়ন বোর্ড পেতে পারেন এবং সফ্টওয়্যারটি সাধারণত বিনামূল্যে (সীমাবদ্ধ লাইসেন্সের জন্য) বিনামূল্যে। আমার কাছে ডিজিলেটেন্টের মাধ্যমে কয়েকটি রয়েছে যা যথেষ্ট সাশ্রয়ী:

http://www.digilentinc.com/

— wesen
সূত্র

-3

সহজ কথায়, একটি প্রদত্ত পরিসরে (সাধারণত 5 থেকে 12 ভোল্ট পর্যন্ত) সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য বিটটি এই পরিসরের প্রথমার্ধে 0 এবং অন্যটিতে 1 হয় 1 পরবর্তী বিস্তৃত বিটটি আরও বিস্তৃত করে গণনা করা হয় যতক্ষণ না সমস্ত বিট গণনা করা হয় ততক্ষণে অর্ধেকটিকে দুটিতে ভাগ করে নেওয়া।

অতএব, বাইনারি হ'ল ভোল্টেজগুলি পর্যায়ক্রমে পরিমাপ করা মাত্র হ্রাস এবং হ্রাস সম্পর্কে।

সরলীকৃত উদাহরণ এখানে। 1V থেকে 256V এর সীমার মধ্যে আসুন সিউডোকোড ব্যবহার করে বাইনারি (সংখ্যাসূচক) 137 তে অনুবাদ করুন (এনালগ):

// used this way: analogToNumeric(137, 256);
function convert(var number, var length) {
    if (number > length) { return(ERROR); }
    function convert(var half, var binary) {
        if (half < 2) { return(binary); }
        elseif (number < half) {
            return(convert((half / 2), append(binary, 0)));
        } else {
            return(convert((half / 2), append(binary, 1)));
        }
    } return(convert((length / 2), list()));
}

— স্যামুয়েল ডুক্লোস
সূত্র