Ψηφιακή σχεδίαση ΜΕΤΑΧΕΙΡΙΣΜΕΝΟ

Η ψηφιακή σχεδίαση έχει ως αντικείμενο τη σχεδίαση ψηφιακών ηλετρονικών κυκλωμάτων. Το θέμα αυτό είναι γνωστό και με άλλα ονόματα όπως ψηφιακά κυκλώματα, ψηφιακή λογική, ψηφιακά συστήματα, ή λογική σχεδίαση. Τα ψηφιακά κυκλώματα χρησιμοποιούνται ευρέως στη σχεδίαση συστημάτων όπως είναι ο υπολογιστής, τα συστήματα μετάδοσης δεδομένων και τα συστήματα ελέγχου.

Η σχεδίαση ψηφιακών συστημάτων έχει διάρκεια ζωής λιγότερο από 80 χρόνια, αλλά η εξέλιξη της ήταν ραγδαία κατά τη διάρκεια των ετών αυτών. Ξεκινώντας από χειροκίνητες σχεδιάσεις των δομικών στοιχείων, έχουμε φθάσει στην πλήρη λειτουργική σχεδίαση με ηλεκτρονικούς επεξεργαστές και την αυτοματοποιημένη παραγωγή των ηλεκτρονικών σχεδιαγραμμάτων ενός συστήματος. Το βιβλίο αυτό προσπαθεί να περιλάβει το πλήρες φάσμα σχεδίασης, από τις διακριτές πύλες, μέχρι την αλγοριθμική υλοποίηση με γλώσσες περιγραφής υλικού. Ταυτόχρονα, φιλοδοξεί να καλύψει ένα κενό στην Ελληνική βιβλιογραφία, επειδή η διδασκαλία της ψηφιακής σχεδίασης βασιζόταν κυρίως σε μεταφρασμένα βιβλία, που πολλές φορές έχουν εκδοθεί πριν από δεκαετίες.

Αν και οι σημερινή τεχνολογία προσφέρει πολλούς αυτοματοποιημένους τρόπους σχεδίασης ψηφιακής λογικής που βοηθούν πολύ την ταχεία ανάπτυξη, έλεγχο και προτυποποίηση των κυκλωμάτων, οι βασικές αρχές της δεν έχουνε αλλάξει πολύ. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η σχεδίαση ακολουθεί την άλγεβρα του Boole, η απλότητα της οποίας οδηγεί σε επίσης απλούς κανόνες εφαρμογής και εργαλεία.

Βεβαίως, κατά τις τελευταίες δεκαετίες υπήρξε μια μετατόπιση από τη λεπτομερή σχεδίαση σε επίπεδο πυλών, προς την σχεδίαση με ολοκληρωμένα μεγάλης κλίμακας, ακόμα και για μικρά και απλά κυκλώματα. Παρόλα αυτά, η χρήση εξελιγμένων εργαλείων σχεδίασης χωρίς τη γνώση των βασικών κανόνων ομοιάζει με την χρήση αριθμομηχανής χωρίς γνώσεις των αριθμητικών πράξεων. Για τον λόγο αυτό, ένα ολοκληρωμένο βιβλίο σχεδίασης θα πρέπει να καλύπτει τόσο την θεωρία στην οποία βασίζεται η σχεδίαση, όσο και τη μεθοδολογία αυτής, αλλά και τη χρήση των σύγχρονων εργαλείων. Ξεκινώντας, επομένως από την ψηφιακή αριθμητική και την άλγεβρα του Βοοίε, το βιβλίο δεν απαιτεί ιδιαίτερες προηγούμενες γνώσεις από τον αναγνώστη. Μπορεί λοιπόν να χρησιμοποιηθεί τόσο από φοιτητές τμημάτων πληροφορικής που ασχολούνται μόνο με τις βασικές αρχές ανάλυσης και σχεδίασης ψηφιακών συστημάτων, όσο και από τους φοιτητές των τμημάτων Μηχανικών Υπολογιστών, οι οποίοι θα προχωρήσουν στη μελέτη της υλοποίηση κυκλωμάτων με ολοκληρωμένα μεγάλης κλίμακας και με τη χρήση εφαρμογών CAD. [...]