Λογική σχεδίαση

Στη λογική σχεδίαση συνδυαστικών κυκλωμάτων επιχειρείται είτε με τους κανόνες της άλγεβρας Boole είτε με τα διαγράμματα Καρνώ (Karnaugh map) να μετασχηματιστεί ένα κύκλωμα του οποίου έχουμε δημιουργήσει τον πίνακα αληθείας σε ένα είτε πιο απλό είτε διαφορετικής υλοποίησης (με διαφορετικές λογικές πύλες). Σκοπός της λογικής σχεδίασης είναι η αξιοποίηση της άλγεβρας Μπουλ για την περιγραφή της λειτουργίας ενός ηλεκτρονικού συνήθως κυκλώματος.

Η λογική σχεδίαση δε μελετά φυσικό κύκλωμα, αλλά λογικό, δηλαδή μια αφηρημένη αντίληψη του φυσικού στην οποία έχουν επισημανθεί τα χαρακτηριστικά που χρειάζονται για την εφαρμογή της άλγεβρας Μπουλ.

Κάθε στοιχείο στο φυσικό κύκλωμα έχει ακριβώς δύο επιτρεπτές καταστάσεις, οι οποίες συμβολίζονται με 0 και 1.

Ένα λογικό κύκλωμα αποτελείται από (λογικές) πύλες και μεταβλητές. Οι λογικές πύλες αντιστοιχούν στα φυσικά εξαρτήματα, ενώ οι μεταβλητές στους φορείς των καταστάσεων που συνδέουν τα εξαρτήματα. Το φυσικό εξάρτημα στο οποίο αντιστοιχεί η πύλη λειτουργεί αντίστοιχα με τη λογική πύλη, δηλαδή για τις αντίστοιχες τιμές των μεταβλητών που εισάγονται εξάγονται οι αντίστοιχες τιμές που προβλέπει η λογική πύλη.

Ουσιαστικά όλο το κύκλωμα είναι μια λογική συνάρτηση, όπου λαμβάνει ως είσοδο (ανεξάρτητη μεταβλητή) μια σειρά από ερεθίσματα (ακολουθία από 0 και 1) και παράγει ως έξοδο (εξαρτημένη μεταβλητή) μια άλλη σειρά από ερεθίσματα. Σημαντική διαφορά με άλλες συναρτήσεις είναι ότι μερικά κυκλώματα θυμούνται προηγούμενες τιμές, ώστε η εξαρτημένη μεταβλητή να μην εξαρτάται αποκλειστικά από την είσοδο που δέχεται εκείνη τη στιγμή το κύκλωμα.

Η είσοδος εξαρτάται από διάφορους μηχανισμούς, ενώ η έξοδος κινητοποιεί διάφορους άλλους μηχανισμούς. Ο σκοπός του κυκλώματος είναι με κατάλληλη επεξεργασία της εισόδου να αποφασίσει πώς πρέπει να αντιδράσει η κατασκευή, η μηχανή ή ότι άλλο ελέγχει το κύκλωμα. Για παράδειγμα σε ένα εργοστάσιο ένα λογικό κύκλωμα μπορεί να αποφασίζει ανάλογα με τα αποθέματα την ταχύτητα της παραγωγής. Έτσι, λειτουργεί ο μικροεπεξεργαστής στους υπολογιστές, όπως και τα υπόλοιπα ολοκληρωμένα κυκλώματα.

Τα λογικά κυκλώματα υλοποιούνται συνήθως με κρυσταλλοτριόδους. Εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί ηλεκτρονόμος ή οποιοδήποτε άλλο είδος αυτόματου διακόπτη.

 Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα ως λογικά κυκλώματα 

Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα λειτουργούν ως λογικά κυκλώματα όπου:
 Οι δύο καταστάσεις η ηλεκτρική τάση που αναπτύσσεται στο εσωτερικό του εξαρτήματος ως προς τη γείωση. Οι δύο τάσεις είναι μια μεγάλη και μια μικρή. Όταν αντιστοιχίζεται η μικρή τάση στο 0 και η μεγάλη στο 1, τότε ισχύει θετική λογική αντιστοίχιση, ενώ στην αντίθετη περίπτωση ισχύει αρνητική λογική αντιστοίχιση. Το είδος της λογικής αντιστοίχισης δεν εξαρτάται παρά μόνο από τις επιθυμίες του σχεδιαστή και όχι από τον κατασκευαστή του ηλεκτρικού κυκλώματος.
 Ο φορείς των καταστάσεων είναι καλώδια.

 Δείτε επίσης 

 Λογικές πύλες

 Εξωτερικοί σύνδεσμοι 
 Λογική σχεδίαση

 Βιβλιογραφία 
 "Λογικά Κυκλώματα", Γερ.Π.Φραγκάκη, Αθήνα 1975.

Κατηγορία:Μαθηματική λογική
Κατηγορία:Ψηφιακή τεχνολογία
Κατηγορία:Ηλεκτρονική σχεδίαση