Λογικά κυκλώματα

Abstract

Στόχος του βιβλίου είναι η κάλυψη των αναγκών των φοιτητών στην ενότητα των λογικών κυκλωμάτων. Μελετώνται τα αριθμητικά συστήματα, οι μετατροπές μεταξύ των διαφόρων αριθμητικών συστημάτων, καθώς και η παρουσίασή τους σε μορφή κατάλληλη για χρήση από τα συστήματα των υπολογιστών. Στη συνέχεια, δίνονται εφαρμογές τόσο σε κλασικές περιπτώσεις αριθμητικών συστημάτων, όσο και με παράσταση κινητής υποδιαστολής ΙΕΕΕ-754. Αναφέρονται οι κυριότεροι κώδικες αναπαράστασης αριθμών, καθώς και κώδικες διόρθωσης σφαλμάτων. Συνδυαστικά κυκλώματα με τη χρήση της άλγεβρας του Βoole, καθώς και θέματα που αφορούν την ανάλυση και τη σύνθεση λογικών κυκλωμάτων με τη βοήθεια λογικών συναρτήσεων, όπως και όλοι οι τρόποι απλοποίησης αυτών. Ακολουθιακά κυκλώματα τόσο σε σύγχρονες όσο σε ασύγχρονες εφαρμογές. Δίνεται μεγάλος αριθμός παραδειγμάτων και μελετώνται αυτά τόσο με τον κλασικό τρόπο όσο και με τα διαγράμματα καταστάσεων. Επίσης, δίνονται διάφορα κυκλώματα προσαρμογής, καθώς και κυκλώματα για μετατροπές από αναλογικά σε ψηφιακά και αντιστρόφως. Γίνεται αναφορά στον πλέον σύγχρονο τρόπο μελέτης και σχεδίασης λογικών συστημάτων, μέσω προγραμματιζόμενων λογικών διατάξεων, ο τρόπος μελέτης και σχεδιασμού κάθε λογικής συνάρτησης με τη χρήση τεχνικών PLA, PROM, PAL. Επίσης, γίνεται αναφορά στον τρόπο εξέλιξης των λογικών κυκλωμάτων και στον γοργό ρυθμό ανάπτυξης της τεχνολογίας στον τομέα των μίκρο και νάνο κατασκευών. Δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στις μνήμες και στη λειτουργία της Αριθμητικής και Λογικής Μονάδας (ALU). Συμπεριλαμβάνονται κλασικές εφαρμογές της καθημερινότητας με χρήση ψηφιακών κυκλωμάτων, καθώς και μια ομάδα ερωτήσεων πολλαπλής επιλογής για την καλύτερη κατανόηση και εμπέδωση. Τέλος, η ύλη έχει συμπληρωθεί με την προσθήκη των νέων χρήσεων στα ψηφιακά των CNTFET και των memristors.

The aim of the book is to meet the needs of students in the logic circuits module. The numerical systems, the conversions between the various numerical systems, and their presentation in a form suitable for use by computer systems are studied. Applications are then given to both classical cases of arithmetic systems and to IEEE-754 floating-point representation. The main codes for representing numbers, as well as error-correcting codes, are mentioned. Combinational circuits using Boolean algebra, as well as topics relating to the analysis and synthesis of logic circuits using logic functions, and all ways of simplifying them. Sequential circuits in both synchronous and asynchronous applications. A large number of examples are given and these are studied both in the classical way and with state diagrams. Also, various adaptation circuits are given, as well as circuits for conversions from analog to digital and vice versa. Reference is made to the state-of-the-art way of studying and designing logic systems through programmable logic devices, the way of studying and designing any logic function using PLA, PROM, PAL techniques. Also, reference is made to the way of evolution of logic circuits and the rapid pace of technology development in the field of micro and nano devices. Special emphasis is given to memories and the operation of the Arithmetic and Logic Unit (ALU). Classic everyday applications using digital circuits are included, as well as a set of multiple choice questions for better understanding and consolidation. Finally, the syllabus has been supplemented with the addition of the new uses in digital of CNTFETs and memristors.