Elektroninen piiri
Digitaalisissa elektroniikkapiireissä sähköiset signaalit saavat diskreettejä arvoja, jotka edustavat loogisia ja numeerisia arvoja. Nämä arvot edustavat käsiteltävää tietoa. Suurimmassa osassa tapauksia käytetään binäärikoodausta: yksi jännite (tyypillisesti positiivisempi arvo) edustaa binääristä ’1’ ja toinen jännite (yleensä arvo lähellä maapotentiaalia, 0 V) edustaa binääristä ’0’. Digitaalisissa piireissä käytetään laajalti transistoreita, jotka on kytketty toisiinsa loogisiksi porteiksi, jotka tarjoavat Boolen logiikan toiminnot: AND, NAND, OR, NOR, XOR ja niiden yhdistelmät. Transistoreja, jotka on kytketty toisiinsa positiivisen takaisinkytkennän aikaansaamiseksi, käytetään salvoina ja flip floppeina, piireinä, joilla on kaksi tai useampia metastabiileja tiloja ja jotka pysyvät jossakin näistä tiloista, kunnes ulkoinen tulo muuttaa niitä. Digitaaliset piirit voivat siis tarjota logiikkaa ja muistia, minkä ansiosta ne voivat suorittaa mielivaltaisia laskentatoimintoja. (Flip-floppeihin perustuva muisti tunnetaan nimellä static random-access memory (SRAM). Myös kondensaattoriin varastoituvaan varaukseen perustuvaa muistia, dynaamista satunnaiskäyttömuistia (DRAM, dynamic random-access memory), käytetään laajalti.)
Digitaalipiirien suunnitteluprosessi eroaa olennaisesti analogisten piirien suunnitteluprosessista. Jokainen logiikkaportti regeneroi binäärisignaalin, joten suunnittelijan ei tarvitse ottaa huomioon säröä, vahvistuksen säätöä, offset-jännitteitä ja muita analogisessa suunnittelussa esiintyviä ongelmia. Tämän seurauksena erittäin monimutkaisia digitaalisia piirejä, joissa on miljardeja logiikkaelementtejä integroituna yhdelle piisirulle, voidaan valmistaa edullisesti. Tällaisia digitaalisia integroituja piirejä on kaikkialla nykyaikaisissa elektroniikkalaitteissa, kuten laskimissa, matkapuhelimissa ja tietokoneissa. Digitaalisten piirien monimutkaistuessa aikaviiveet, logiikkakilpailut, tehohäviö, epäideaalinen kytkentä, piirin sisäinen ja piirien välinen kuormitus sekä vuotovirrat rajoittavat piirien tiheyttä, nopeutta ja suorituskykyä.
Digitaalisia piirejä käytetään yleiskäyttöisten laskentapiirien, kuten mikroprosessoreiden, ja räätälöityjen logiikkapiirien, niin sanottujen sovelluskohtaisten integroitujen piirien (ASIC), luomiseen. Kenttäohjelmoitavia porttirakenteita (FPGA), logiikkapiirejä sisältäviä piirejä, joiden konfiguraatiota voidaan muuttaa valmistuksen jälkeen, käytetään myös laajalti prototyyppien luomisessa ja kehittämisessä.