Elektronika digital

Elektronika digitala elektronikaren atal bat da, atal horretan seinale digitalen eta seinale horiek sortzeko beharrezkoa den gailuen ingeniaritzaren ikerketa egiten da. Elektronika digitala informazioa egoera diskretuetan kodifikatuta duten sistema elektronikoez arduratzen da. Aldiz, elektronika analogikoa informazioa balio-tarte jarraitua hartzen duten sistema elektronikoez arduratzen da.

Sistema digital gehienetan, bi egoera diskretu daude eta “maila logiko” izena dute. Bi maila logiko horiek tentsio-balioen bidez adierazten dira. Maila logiko bat zirkuituaren erreferentzia-baliotik gertu dago (normalean 0 volt, lurra edo “GND”), eta bestea zirkuituaren elikadura-iturriak emandako baliotik gertu.

Bi egoera diskretu horiek hainbat izen bikote jasotzen dituzte, ohikoenak "0" eta "1", "false" eta "true", "Off" eta "On" edo "baxua" eta "altua" direlarik. Bakarrik bi balio horiek edukitzeak aljebra boolearra eta kode bitarrak erabiltzeko aukera ematen digu. Horrek tresna indartsuak ematen dizkigu sarrera-seinaleen gain kalkuluak egiteko.

Zientzia elektronikoari dagokionez, aurrerapen handia egin du elektronika digitalak. Hasieran mekanismoek aurrez pentsatutako mugimendu eta sekuentziengatik elkarren artean eragiten zuten emaitza emaitza jakin bat lortzeko. Mekanismo horiek garatuz, balbulak, transistoreak, mikroprozesadoreak eta mikrokontrolagailuak asmatu ziren. Horiei esker zientzia elektronikoa datuen, irudien eta bideoen prozesamenduan zehatzenetarikoa bilakatu da.

Sistema digital moten artean bi bereiztu ditzakegu: alde batetik sistema konbinazionalak, eta bestetik sekuentzialak. Sistema konbinazionalak memoriarik gabekoak, azkarrak eta sinpleak izan ohi dira. Aldiz, sistema sekuentzialak memoriadunak, konplexuak eta malguagoak dira.

Sistema sekuentzialen artean egoera finituz osatutakoak (FSM) eta egoera infinituak dituztenak (µP-etan oinarritutakoak) bereiz daitezke.

Mikroprozesadoreetan oinarritutako bi sistema mota daude, mikrokonputagailuak eta sistema txertatuak. Mikrokonputagailuak helburu orokorretarako erabiltzen dira, edozein motako prozesamendu edo konputazio egiteko diseinatuta daude, baliabide anitzez hornituak daude (memoria, I/O gailuak, prozesadore grafikoak...) eta sistema eragileek (OS) kontrolatuak daude. Aldiz sistema txertatuak, helburu zehatzetara zuzenduta daude, memoria eta prozesamendu-ahalmen mugatuak dituzte, kontsumo mugatua dute, erabiltzaile-interfaze sinplifikatua dute, sistema eragile (OS) bereziak dituzte eta software txertatuz hornituta daude (gehienetan denbora errealekoak).