DIGITÁLIS ELEKTRONIKA
Írták: Burány Nándor és Divéki Szabolcs
Szakvéleményező: Dr. Nagy László egyetemi tanár
Szerkesztő: Bozóki Anasztázia
A kiadvány a magyarországi Apáczai Közalapítvány támogatásával jelent meg
Szervezés: Vajdasági Magyar Tankönyv Tanács
Kiadó: FREE MEDIA - Újvidék, 2006.
Nyomda: VERZAL - Újvidék
ISBN 86-85475-12-0
E L Ő S Z Ó
Könyvünk elsősorban a Szabadkai Műszaki Főiskola másodéves hallgatóinak íródott, és a digitális elektronika tantárgy előadásainak anyagát tartalmazza. Ez a tárgy a digitális technika és az analóg elektronika tantárgyak közvetlen folytatása. A digitális technikában a digitális tervezés logikai alapjaival ismerkedtek meg a hallgatók. Az analóg elektronika logikai áramkörökről szóló fejezete a digitális berendezések alapját képező hardvermegoldásokba nyújt betekintést.
A digitális elektronika tantárgy tanmenetéhez igazodva a jegyzet a digitális áramkörök ma jellemző megvalósítási módjait tárgyalja. Először (I. rész) a fizikai megvalósítás körüli általános kérdésekkel foglalkozunk. Ezt követi (II. rész) a kis- és közepes integráltságú (SSI, MSI) áramkörökre épülő tervezés, amely a XX. század hetvenes-nyolcvanas éveiben érte el a tetőfokát.
A XX. század hatvanas éveitől kezdve jelentek meg a szoftveres programozású áramkörök (mikroprocesszorok, mikrovezérlők) majd később a hardveres programozású áramkörök (programmable logic device – PLD). A szoftveres programozású megoldásokkal más tantárgyak keretében ismerkednek meg a hallgatók. A PLD-kre épülő digitális tervezés viszont a digitális elektronika elnevezésű tantárgy részészét képezi, így könyvünk III. része a hardveres programozás korszerű eszközét, a Verilog hardver leíró nyelvet ismerteti. Itt a feladat leírásáig és számítógépes szimulációjáig jutunk el. Az áramkör gépi szintézisét végző szoftverekkel, és magával a programozási eljárással az elektronikai készülékek tervezése nevű tantárgy keretében ismerkednek meg a hallgatók.
A mai tervezésre jellemző, hogy a digitális rendszerekben a szoftveres vezérlésű mikroprocesszorok és mikrovezérlők, valamint a hardveres programozású PLD-k végzik a feladat oroszlánrészét, az SSI és MSI áramköröknek kisegítő szerepük van (meghajtás, szintillesztés stb.) A szoftveres eszközök szélesebb körben terjedtek el, és kiválóan alkalmasak összetett vezérlési-, mérési-, kijelzési- stb. feladatok elvégzésére. Léteznek viszont olyan gyors jelfeldolgozási-, vezérlési- és egyéb feladatok, amelyek nem oldhatók meg mikroprocesszorokkal, illetve mikrovezérlőkkel. Ebben az esetben a hardveres programozású eszközök jelentik a kiutat.
Bizonyos mértékben a szoftveres programozású és a hardveres programozású eszközök egymásnak konkurrenciát jelentenek, de sok helyen ki is egészítik egymást. Számos készülékben a mikrovezérlő mellett ott van egy vagy több PLD is.
A progamozható logikai áramkörök ma olyan bonyolultságot értek el, hogy bennük akár mikrovezérlő is megvalósítható. Így a felhasználó a saját igényei szerint alakíthat ki szoftveres programozású eszközt megfelelő hardverlehetőségekkel, és tetszés szerinti utasításkészlettel. Mivel egyes tervezők kapacitását egy ilyen feladat rendszerint meghaladja, a PLD gyártók mindinkább kész tervekkel támogatják ezt az irányzatot.
.jpg)
