Logikai rendszerek tervezése

Összefoglaló

A digitális technika mindenkori fejlettségi fokán logikai tervezésnek nevezhetjük azt a tevékenységet, amelynek során egy adott működési leírásból kiindulva meghatározzuk, hogy a készen kapható digitális építőelemeket miként kell összekapcsolni egy előírt működésű logikai rendszer létrehozása céljából. A logikai tervezés során általában számos peremfeltételt kell figyelembe venni (gazdaságos építőelem-felhasználás, előírt működési sebesség, tranziens viselkedés, megbízhatóság, bemérhetőség stb.). A digitális építőelemek előállítási technológiájának rohamos fejlődése következtében a logikai tervezés szempontjai és peremfeltételei szintén gyorsan változnak. Az ún. diszkrét építőelemek korában alakultak ki azok az ún. klasszikus tervezési eljárások, amelyek alapgondolata alkalmazható volt a kis integráltsági fokú integrált áramköri elemek megjelenése után is. Az integrált áramköri technika gyors fejlődése egyre nagyobb integráltsági fokú elemeket hozott létre, amelyek alkalmazása a logikai tervezési módszerekkel szemben is új és egyre változó követelményeket támaszt. Ezt a gyors, szakadatlan fejlődést természetesen követnie kell a digitális technika területén folyó egyetemi képzésnek is.
A mindenkori szükséges ismeretanyag és tervezői készség elsajátításához rendelkezésre álló képzési időt akkor lehet hatékonyan kihasználni, ha a gyorsan változó, legkorszerűbb ismeretek olyan alapképzésre épülnek, amely távlatilag is alkalmazható tervezési alapgondolatokat mutat be és kialakítja a további szakképzés által igényelt szemléletmódot is.
Ennek a tankönyvnek az a célja, hogy a Budapesti Műszaki Egyetem Villamosmérnöki Karán folyó digitális technikai alapképzést segítse a lenti értelemben. Ezért az anyag összeállításakor és a tárgyalásmód megválasztásakor fontos követelmény volt, hogy a tankönyv anyagának megértése ne igényeljen egyetemi előképzettséget. A tárgykör jellegéből következően ezért az alapgondolatok bemutatása és a szemléletmód kialakítása egyszerű példákon keresztül többnyire induktív jelleggel történik. Az olvasóra lehet bízni azokat az általánosításokat, amelyek csak későbbi tanulmányai során válnak időszerűvé.
A logikai tervezési módszerek alapgondolatának bemutatásakor már csak azért sem célszerű minden általánosítást az alapképzés szintjén megtenni, mert a digitális technika mindenkori fejlettségi fokán sokszor még az sem ítélhető meg egyértelműen, hogy a gyors fejlődés következtében egy adott tervezési módszer nem kerül-e át igen rövid időn belül az építőelemek előállításának területére (pl. aszinkron sorrendi hálózatok tervezése). Ilyen esetben az új, eltérő követelmények és peremfeltételek miatt esetleg más irányú általánosítások válnak szükségessé, megőrizve azonban a tervezés alapgondolatát...