Teoria obwodów przełączających

Teoria obwodów przełączających to matematyczne badanie właściwości sieci wyidealizowanych przełączników. Takie sieci mogą być logiką ściśle kombinacyjną , w której ich stan wyjściowy jest tylko funkcją obecnego stanu ich wejść; lub może również zawierać elementy sekwencyjne , gdzie stan obecny zależy od stanu obecnego i stanów przeszłych; w tym sensie mówi się, że obwody sekwencyjne obejmują „pamięć” przeszłych stanów. Ważną klasą układów sekwencyjnych są maszyny stanowe . Teoria obwodów przełączających ma zastosowanie do projektowania systemów telefonicznych, komputerów i podobnych systemów. Teoria obwodów przełączających dostarczyła matematycznych podstaw i narzędzi do systemów cyfrowych w prawie wszystkich obszarach współczesnej technologii.

W liście z 1886 roku Charles Sanders Peirce opisał, w jaki sposób logiczne operacje mogą być przeprowadzane przez elektryczne obwody przełączające. W latach 1880–1881 wykazał, że same bramki NOR (lub alternatywnie same bramki NAND ) mogą być użyte do odtworzenia funkcji wszystkich innych bramek logicznych , ale praca ta pozostała niepublikowana do 1933 r. Pierwszy opublikowany dowód był autorstwa Henry'ego M. Sheffera w 1913, więc operacja logiczna NAND jest czasami nazywana uderzeniem Sheffera ; czasami nazywa się logiczne NOR Strzała Peirce'a . W związku z tym bramki te są czasami nazywane uniwersalnymi bramkami logicznymi .

W 1898 roku Martin Boda opisał teorię przełączania dla systemów bloków sygnalizacyjnych .

Ostatecznie lampy próżniowe zastąpiły przekaźniki operacji logicznych. Modyfikacja zaworu Fleminga dokonana przez Lee De Foresta w 1907 roku może służyć jako bramka logiczna. Ludwig Wittgenstein przedstawił wersję 16-rzędowej tabeli prawdy jako propozycję 5.101 Tractatus Logico-Philosophicus (1921). Walther Bothe , wynalazca obwodu koincydencji , otrzymał w 1954 roku część Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za pierwszą nowoczesną elektroniczną bramkę AND w 1924 roku. Konrad Zuse zaprojektował i zbudował elektromechaniczne bramki logiczne dla swojego komputera Z1 (od 1935 do 1938).

W latach 1934-1936 inżynier NEC Akira Nakashima , Claude Shannon i Victor Shestakov opublikowali serię artykułów pokazujących, że dwuwartościowa algebra Boole'a , którą odkryli niezależnie, może opisać działanie obwodów przełączających.

Uważa się, że idealne przełączniki mają tylko dwa wykluczające się stany, na przykład otwarty lub zamknięty. W niektórych analizach można uznać, że stan przełącznika nie ma wpływu na wydajność systemu i jest określany jako stan „nie obchodzi”. W złożonych sieciach konieczne jest również uwzględnienie skończonego czasu przełączania przełączników fizycznych; tam, gdzie dwie lub więcej różnych ścieżek w sieci może wpływać na sygnał wyjściowy, opóźnienia te mogą skutkować „zagrożeniem logicznym” lub „ stanem wyścigu ”, w którym stan wyjściowy zmienia się z powodu różnych czasów propagacji w sieci.

Zobacz też

Dalsza lektura

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Switching_circuit_theory&oldid=1136271095 ”