Sistema digital

Sistema digitala informazioa era diskretu batean zenbaki edo digituz adierazten duen teknologia edo gailua da, kontrol-sistema analogikoetan ez bezala, non fenomenoa magnitude jarraitu batez irudikatzen den. Adibidez, termometro analogiko batean orratz edo barra bat era jarraitu batean mugitzen da, ingurunean dagoen tenperaturaren arabera; termometro digitalak, berriz, zenbakiz adierazten du tenperatura, jauziak eginez digitu batetik bestera. Ordenagailuek datu digitalak soilik hartu eta prozesatzen dituzte.^[1]^[2]

Gero eta aplikazio gehiagotan erabiltzen dira sistema digitalak: etxetresnak kontrolatzeko (domotika), ibilgailuetan, telefonoetan, aisialdiko trepetetan, eta, jakina, konputagailuetan.

Kontrol-sistema analogikoak baino fidagarriagoak dira sistema digitalak eta, kanpoko eraginen aurrean, sendoagoak; gainera, fabrikazio-prozesuak direla eta, “merkeagoak” dira.

Sistema digitalen diseinua. Analisia eta sintesia

Zer egin behar da sistema digital berri bat diseinatu nahi denean, aplikazio jakin batean erabiltzeko? Hots, zertan datza sistema digitalak diseinatzea? Oro har, sistema digitalen diseinua hainbat urratsetan banatzen den prozesua da.

Lehendabizi, sistemaren funtzionamendua zehaztu behar da, eta hortik abiatuz, funtzionamendu hori erakutsiko duen zirkuitua lortu behar da; prozesu horri sintesia deritzo: osagaiak aukeratu, haien arteko loturak definitu, eta abar. Sintesiaren ondorioz, sistemaren eskema logikoa lortuko dugu. Gero, lortutako zirkuituaren analisia egin behar da, haren funtzionamendua egokia den egiaztatzeko. Baiezkoan, diseinua bukatutzat ematen da; ezezkoan, berriz, zerbait zuzendu beharko da, eta 1. urratsera itzuliko da. Bi urrats horiek behin eta berriro errepikatu beharko dira harik eta sistemaren funtzionamendua egokia izan arte.

Eskuarki, zirkuitu baten sintesia analisia baino konplexuagoa da. Sintesia sormen-prozesu bat da; analisia, aldiz, askoz automatikoagoa izan daiteke. Izan ere, portaera bereko sistema digital bat baino gehiago lor daiteke eta diseinatzailearen lana da horietako bat sortu eta aukeratzea.

Sistema digitalen erabilera zabalaren eraginez, gero eta konplexuagoak dira egin beharreko diseinuak; hortaz, diseinu-prozesuan akatsak egitea ez da zaila. Akats horiek “oso garesti” ordaintzen dira gero, sistema fabrikatuta dagoenean antzematen badira. Hori dela eta, lan horretan laguntzeko asmoz, CAD (Computer Aided Design, konputagailuak lagunduriko diseinua) izeneko software-paketeak garatu dira.

Simuladoreak

Horien artean badira sistema digitalen portaeraren analisia egiten duten simuladoreak. Konputagailuak simulatu behar duen sistema digitala adierazteko bi aukera daude, oro har: eskema grafikoaren bidez edo testu-fitxategi baten bidez. Lehenengo kasuan, programa bereziak daude sistema digitalak marrazteko. Bigarren kasuan, lengoaia bereziak (HDL, Hardware Description Languages, hardwarea deskribatzeko lengoaiak) erabiltzen dira zirkuitua deskribatzeko. Hain ohikoak ez badira ere, zirkuituen sintesian laguntzeko programak ere badaude.

Erreferentziak

Artikulu honen iturburua Udako Euskal Unibertsitateak 2005ean argitaratu zuen "Sistema digitalen diseinu-hastapenak: Oinarrizko kontzeptuak eta adibideak" liburua da. Egileak hauek dira: Olatz Arbelaitz, Txelo Ruiz, Olatz Arregi, Agustin Arruabarrena, Izaskun Etxeberria eta Amaia Ibarra. Liburua Buruxkak liburutegi digitaletik eskuratu daiteke.