مدارهای دیجیتال اجزای بنیادی در الکترونیک مدرن هستند.آنها طرح های نظری را به سخت افزار عملکردی تبدیل می کنند و برنامه های مختلف را از دستگاه های ساده به سیستم های پیچیده فعال می کنند.این مقاله نمونه های عملی را از مفهوم به نمونه اولیه در پیاده سازی مدار دیجیتال ارائه می دهد.

مدار منطق دیجیتال

نقطه شروع مشترک طراحی یک مدار منطق پایه، مانند ترکیبی از و، OR، و نه درها است، این مدارهای عملیات منطقی ساده را انجام می دهند و اغلب در فرایندهای تصمیم گیری در سیستم های بزرگتر استفاده می شوند. مهندسان معمولا از نمودار های طرحیک برای تجسم اتصالات قبل از پیاده سازی فیزیکی استفاده می کنند.

Prototyping شامل نانبورد با IC های دیجیتال است که اجازه می دهد تست و عیب یابی را فراهم کند، به عنوان مثال، ایجاد یک سیستم کنترل نور ساده که بر روی یک لامپ روشن می شود، زمانی که دو سوئیچ فشار داده می شوند، کاربرد عملی دروازه های منطقی را نشان می دهد.

سیستم های دیجیتال Microکنترلر-based Digital Systems

میکروکنترلرها اجزای همه کاره ای هستند که برای اجرای توابع دیجیتال پیچیده استفاده می شوند.آنها می توانند برای انجام وظایف خاص مانند کنترل سنسور، موتور یا نمایش برنامه ریزی شوند. فرآیند توسعه شامل نوشتن کد، طراحی اتصالات مدار و تست سیستم در یک تخته نان یا هیئت مدیره توسعه است.

به عنوان مثال، یک سیستم نظارت بر دما با استفاده از میکروکنترلر شامل اتصال سنسور دما، یک نمایشگر LCD و منبع برق است. میکروکنترلر داده های سنسور، پردازش آن و نشان دادن دمای در زمان واقعی است.

طراحی PCB و ساخت

هنگامی که یک نمونه اولیه معتبر است، طراحی یک تخته مدار چاپی (PCB) گام بعدی است. نرم افزار طراحی PCB کمک می کند تا طرح هایی ایجاد کند که تمام اجزای را به طور موثر متصل می کند. طراحی سپس به ساخت فرستاده می شود، ساخت یک هیئت فیزیکی با رد و پد مس.

به عنوان مثال، یک مدار ساعت دیجیتال می تواند بر روی یک PCB طراحی شود، یک میکروکنترلر، نمایش و اجزای قدرت را ادغام کند.این فرآیند دوام و جمع آوری برای برنامه های دنیای واقعی را تضمین می کند.

تست و اصلاح

تست شامل تأیید عملکرد مدار تحت شرایط مختلف است. عیب یابی ممکن است شامل چک کردن اتصالات، جایگزینی اجزای معیوب یا اصلاح طرح باشد.

پیاده سازی عملی مدارهای دیجیتال نیازمند برنامه ریزی دقیق، آزمایش و اصلاح است.حرکت از مفهوم به نمونه اولیه شامل مراحل متعدد، هر بحرانی برای توسعه سیستم های الکترونیکی قابل اعتماد است.