Цифровая электроника

Любая цифровая техника — это очень много выключателей, соединённых по хитрым правилам. Здесь эти правила разбираются с нуля: сначала язык, на котором «думает» схема (булева алгебра), затем железо, которое этот язык исполняет (логические вентили на реальных микросхемах).

Булева алгебра

Из обычного выключателя света — шаг за шагом к «мозгам» компьютера: И, ИЛИ, НЕ, законы Буля, упрощение схем

Логические вентили

От «0 и 1» до схемы, которая сама складывает числа: уровни логики, И/ИЛИ/НЕ, универсальные вентили, XOR

С чего начать. Булева алгебра — это теория (какие правила есть), логические вентили — это практика на реальном железе (как эти правила собрать руками). Первая серия задаёт язык, вторая сразу проверяет его осциллографом и логическим анализатором — вместе они логично идут именно в этом порядке.

Если нет осциллографа и микросхем

Уроки рассчитаны на живую сборку: 74HC-серия, макетка, осциллограф. Но проверить логику схемы можно и без всего этого — и полезно делать это до сборки.

CircuitVerse — браузерный симулятор цифровой логики: вентили, таблицы истинности, сборка схем мышью. Бесплатный, без установки. Это тот же инструмент, что используется в курсе «От NAND до CPU», где действует правило «сначала симулятор, потом макетка».

Задача	Где решать
Проверить таблицу истинности собранной схемы	CircuitVerse
Упростить схему по законам Буля и убедиться, что она работает так же	CircuitVerse
Увидеть дребезг кнопки, фронты, реальные уровни напряжения	только осциллограф
Понять, почему схема «почти работает»	только железо

Симулятор не заменяет макетку. В нём сигнал идеален: нет дребезга контактов, нет наводок, нет неплотного контакта в макетке. Именно эти «мелочи» и составляют половину инженерного опыта. Правило простое: логику проверяем в симуляторе, физику — руками.

Для аналоговой части (транзисторы, пороги, токи) лучше подходит Falstad — он показывает токи и напряжения числами и анимацией. Им пользуются уроки электротехники.