Netleksikon - Et online leksikon Netleksikon er ikke blevet opdateret siden 2005. Nogle artikler kan derfor indeholde informationer der ikke er aktuelle.
Forside | Om Netleksikon

Digital elektronik

Table of contents
1 Digital elektronik kort fortalt
2 Digital elektronik i praksis
3 Digitale kredsløb
4 Synkrone og asynkrone digitale kredsløb
5 Logiske systemer
6 Se også

Digital elektronik kort fortalt

Den digitale elektronik er en afgrænset disciplin indenfor elektronikken, hvor man principielt kun opererer med signaler i to forskellige størrelser med hensyn til enten strømstyrke; eller spænding; (i modsætning til analog elektronik, hvor signaler kan antage alle mulige størrelser indenfor givne intervaller). Lidt simplificeret kan man sige, at et digitalt signal enten er "tændt" eller "slukket".
Digitale kredsløb følger ganske nøje visse matematiske principper (symbollogik) og kan blandt andet bruges til at udføre beregninger (på binære tal). Af den grund kaldes de to forskellige signal-størrelser gerne for "0" og "1".

Digital elektronik i praksis

Oftest benyttes to forskellige spændinger; "0" repræsenteres af en spænding indenfor et givet interval, og "1" ved en spænding i et andet interval - imellem de to intervaller findes et område af "ubenyttede" spændinger, den såkaldte forbudte zone.
Almindeligvis bruges såkaldt positiv logik, hvor det højeste spændingsinterval repræsenterer "1", og det laveste "0" - ved negativ logik forstås en lav spænding som "1", og en højere spænding som "0". I forbindelse med positiv logik omtales signalet "1" også som high (engelsk for "højt") og "0" som low (engelsk for "lavt").
"Modtagere" af de digitale signaler er indrettet til at være ganske "tolerante"; alt over en vis spændingsgrænse tolkes (ved positiv logik) som "1", og alt under som "0". Dette gør sammen med de to adskilte, "lovlige" spændingsintervaller, at digitale kredsløb er meget tolerante overfor elektrisk støj.

Digitale kredsløb

De delkredsløb som digital elektronik er opbygget af, kan indplaceres i et lineært hierarki, hvor mere komplekse kredsløb er opbygget af flere af de simplere kredsløb. Større digitale systemer som sekvensnetværk; og de endnu mere komplekse CPU'er (centralenheder for computere) baserer sig på ovennævnte delkredsløb.

Synkrone og asynkrone digitale kredsløb

I dag er langt den overvejende del af de digitale kredsløb af den synkrone type, hvilket vil sige at man har en central taktgiver (eng. clock), som muliggør højhastighedskommunikation via databusser mellem tæt forbunde større digitale delkredsløb.

Både i lavenergi og digitale højydelseskredsløb, kan det være et problem med en central taktgiver i f.eks. et digitalt høreapparat eller en mikrocontroller. Grunden er at høreapparatet ønskes at anvende så lidt energi som muligt og højydelseskredsløb mister takten, når den centrale taktgivers frekvens øges (f.eks. ved "overclocking"). Grunden er at det tager tid for taktgiveren at komme rundt i forskellige dele af chippen ved høje frekvenser - og det på trods af at signalerne udbreder sig med ca. 2/3 af lysets hastighed.

Med et redesign af de digitale kredsløb, indførelse af decentral selvtaktning, opnås mindre energiforbrug eller mulighed for højere taktfrekvens. Omkostningen er groft set en ydelsesforringelse på ca. 10% ved en given frekvens, men med drastisk nedsat energiforbrug f.eks. -30%. Hvilket betyder at man kan øge de decentrale taktgivere med 30%.

Kilder: Manchester University: "The Return of Asynchronous Logic", Embedded.com 08/24/02: "Will Self-timed Asynchronous Logic Rescue CPU Design?", "EE Times oktober 25, 2001: University spinouts revive clockless processors", " EE Times oktober 07, 1998: Asynchronous ARM core nears commercial debut".

Logiske systemer

På det rent teoretiske plan "tænker" den digitale elektronik ikke over hvordan de simpleste byggeelementer, gates og invertere, "bærer sig ad" med at udføre deres opgaver. Principperne for de digitale grundelementer, gates og invertere, kan og bliver også realiseret i hydrauliske, mekaniske og pneumatiske indretninger.

Se også



Denne artikel er fra Wikipedia. Læs artiklen hos Wikipedia.





Bolig.com
Boligsite med dagligt opdaterede boligannoncer med lejeboliger og andelsboliger.
Andelsbolig i København
Lejebolig i København
Selvsalg
Realkreditlån
Boligadvokat
Rejseforsikringer
Husk at kontrollere din rejseforsikring inden du tager ud at rejse. Læs mere på: Rejseforsikring
Bilforsikringer
Sammenlign bilforsikringer og find information om forsikringer til din bil på: Bilforsikring


Denne artikel er fra Wikipedia. Denne hjemmeside tager ikke resourcer fra Wikipedias hardware. Netleksikon.dk støtter Wikipedia projektet finansielt. Indholdet er udgivet under GNU Free Documentation License. Kontakt Netleksikon, hvis ophavsretten er krænket.

Antal besøgende: