In der letzten ELEKTOR haben wir ein universelles FPGA-Modul und eine Experimentierplatine mit vielen Funktionen vorgestellt. In unserem mehrteiligen Kurs zeigen wir, wie sich digitale Logik-Schaltungen entwerfen und mit FPGAs realisieren lassen. Der erste Teil beschäftigt sich mit den Grundelementen der digitalen Schaltungstechnik
Das auffälligste Merkmal einer digitalen Schaltung ist die Tatsache, dass die Schaltung (normalerweise) nur mit zwei Spannungspegeln arbeitet. Die Spannungspegel werden mit „High“ (Hoch) und „Low“ (Niedrig) bezeichnet. „High“ gibt an, dass das Potential (die Spannung) eines Signals höher als ein vereinbarter Wert ist, und „Low“ gibt an, dass dieser Wert niedriger als der vereinbarte Wert liegt. Anstelle der Begriffe „High“ und „Low“ sind auch die Zahlenwerte „1“ und „0“ gebräuchlich. In der Regel entspricht eine „1“ dem hohen Spannungspegel, mit einer „0“ ist der niedrige Spannungspegel gemeint. Bestimmte Bausteine verarbeiten solche „binären“ Signale – und liefern als Ergebnis ebenfalls „High“ oder „Low“.