1.3 Digital elektronikk

Digital elektronikk omhandler alt som har med digitale kretsløsninger å gjøre fra de enkleste av/på-komponenter til avanserte mikroprosessorer. Egentlig bygges digitale komponenter av analoge komponenter som eksempelvis resistanser og transistorer som er innebygget i integrerte kretser, men der kretsen benyttes til å svitsje mellom to nivåer i stedet for å styre analoge strømmer og spenninger. De to nivåene er som regel to ulike spenninger, eksempelvis 5V og 0V og defineres gjerne som HØY og LAV, PÅ og Av eller logisk 1 og logisk 0. Vi kan også bygge digitale kretser av diskrete analoge komponenter og også i prinsippet ved hjelp av elektromekaniske brytere og releer, og i noen sammenhenger kan dette være hensiktsmessig.

De første datamaskinene var bygget av denne type komponenter. Likeså var telefonsentralene basert på relestyring helt frem til 1980-tallet. Et tiår før begynte elektronikk gradvis å vinne innpass. En større telefonsentral kunne bestå av mange tusen releer og krevde derfor stor plass. I dag er selvsagt sentralene styrt elektronisk. Vi skal i denne modulen ta for oss de mest grunnleggende integrerte digitale komponentene og funksjonene og hvordan disse kan inngå i elektronisk utstyr.

 

1.3.1 Digitale kretser

Den digitale elektroniske utviklingen har gått fra logiske porter til dagens mikroprosessorer.

 

1.3.5 Sekvensielle kretser

Ved hjelp av logiske porter kan vi bygge vipper som videre kan brukes til bygging av tellere, registre, regnekretser og datalager som er basis for datateknologi og datamaskiner.

1.3.2 Kretsteknologier

Her ser vi på hvordan kretsteknologier brukes, og på hva som er fordeler og ulemper med de ulike teknologiene.

 

1.3.6 Tellere

Ved hjelp av JK-vipper kan vi bygge binære tellere…

1.3.3 Programmerbare logiske kretser

PLD er en forkortelse for Programable Logic Device.

 

1.3.7 Registre

Registre benyttes når det er behov for lagring og mellomlagring av data.

1.3.4 Digital tallbehandling

Her kan du lese om begreper og enheter i digital tallbehandling, slik som byte og bit, og hvordan de brukes.

 

1.3.8 Minnekretser

Minnekretser brukes blant annet i datamaskiner og kretser som kontrolleres av mikroprosessorer for lagring og mellomlagring av program og data.

1.3.9 Mikroprosessor

En mikroprosessor eller CPU (Central Processor Unit) utgjør selve hjernen i en datamaskin.

 

1.3.10 Mikrokontroller

Mikrokontrollere er programmerbare og er i utgangspunktet en mikroprosessor, men der både selve prosessoren (CPU), hukommelse og portkretser er plassert på én og samme brikke.

 

1.3.11 Programmering MCS51

Mikrokontrollerens programkode skrives som assemblerinstruksjoner eller i et programmeringsspråk på et høyere nivå som eksempelvis PLM og C++.

 

1.3.12 Avbrudd og tidsmåler MCS51

Ved datastyring av ulike systemer vil avbrudd og bruk av tidsfunksjoner og forsinkelser være nyttig og nødvendig.