[IV] - Reti Logiche

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Espressioni logiche

• Algebra di Boole. Tabelle di verità. Conversione tra espressioni e tabelle. Mappe di Karnaugh.

Circuiti ed espressioni logiche

• Generalità sulle porte. Logica positiva. Logica mista.

Circuiti combinatori

• Circuito XOR. Cella logica flessibile. Multiplexer e demultiplexer. Decoder ed encoder. Sommatore e sottrattore. Sommatore carry-lookahead. Hazard statico e dinamico, di funzione e logico.

Circuiti sequenziali

• Generalità. Descrizione. Sistemi sincroni e asincroni. Reti sequenziali asincrone (latch, flip-flop SR) e sincrone (flip-flop SR, JK, T, D). Shift register (normale, bidirezionale, a caricamento parallelo, multifunzionale). Applicazioni di shift register (divisore di frequenza, generatore di sequenze, stack). Contatori binari sincroni e asincroni. Sintesi di contatori e bilancio. Contatori in avanti, all'indietro e bifunzionali. Contatori decimali. Connessione di contatori (sincrono, asincrono, gated).

Progettazione di macchine sequenziali

• Sintesi. Esempi (sommatore, rivelatore di sequenza, cancello). Uso di multiplexer. Minimizzazione di sistemi completamente specificati e non.

Dispositivi di memoria

• Memoria ad accesso casuale (RAM). Organizzazione per parola e per bit. Time multiplexing degli indirizzi. Memorie dinamiche e statiche. Memorie sequenziali (SAM), coda e pila. Memorie di sola lettura (ROM). Applicazioni (memorie, funzioni logiche, convertitore di codice). Macchine a stati con ROM (ingressi e uscite).

Circuiti logici programmabili

• Generalità sui PLD (PAL, PROM, FPLA). Uso di PAL (encoder, decoder, sommatori, contatori). Pal versatili. Dispositivi FPLS (macchine a stati di media complessità). Tecniche di progetto con PLD (riduzione termini prodotto, riduzione ingressi, riduzione uscite, hazard). Struttura degli FPGA (celle di memoria, funzioni logiche, switch, CLB, IOB, interconnessioni). Programmazione (modalità master, peripheral, slave).

Analisi temporale

• Clock skew. Massima velocità operativa per macchine sequenziali. Cicli di lettura e scrittura in memoria.

Microprocessori

• Generalità sulle macchine sequenziali complesse. Parte operativa e parte di controllo. Collegamenti con dispositivi esterni. Caratteristiche di un microprocessore. Cicli istruzione e cicli macchina. Esempi di esecuzione di istruzione. Interfacciamento con I/O. Interruzioni. Direct memory access.