Logica combinatoria Principio generale: l`uscita dipende da un

Logica combinatoria
Principio generale: l’uscita dipende da un preciso
stato degli ingressi, ovvero da una combinazione
che segue le regole delle funzioni booleane
Un esempio:
Demultiplexer
Multiplexer
OUT
IN
A1 A2
select
Gli indirizzi di select
determinano quale ingresso
verrà portato in uscita
IN
O
U
T
A1 A2
select
Gli indirizzi di select
determinano su quale uscita
verrà portato il dato in ingresso
Semplificazione e similitudine del funzionamento di un multiplexer
0
1
0
1
1
In uscita troverò il secondo
ingresso, che è a livello 1
L’indirizzo di select ha
“scelto” il secondo
ingresso
0
1
0
1
0
L’indirizzo di select ha
“scelto” il terzo ingresso
In uscita troverò il terzo
ingresso, che è a livello 0
A2
A1
Ingresso
selezionato
0
0
Primo
0
1
Secondo
1
0
Terzo
1
1
Quarto
Semplificazione e similitudine del funzionamento di un demultiplexer
1
x
1
x
x
Sulla seconda uscita troverò
il livello logico presente in
ingresso, cioè il livello 1
L’indirizzo di select ha
“scelto” la seconda uscita
1
x
x
x
1
L’indirizzo di select ha
“scelto” la quarta uscita
Sulla quarta uscita troverò il livello
logico presente in ingresso, in
questo caso il livello 1
A2
A1
Uscita
selezionata
0
0
Prima
0
1
Seconda
1
0
Terza
1
1
Quarta
Logica sequenziale
Principio generale: l’uscita dipende non solo dall’ingresso
in quell’istante ma anche dall’ingresso nell’istante
precedente, cioè dallo stato che aveva assunto il
dispositivo in precedenza. Ciò vuol dire che si tratta di
circuiti dotati di memoria logica.
Un esempio:
Condizione
di memoria
Un altro esempio:
Il dispositivo Flip-flop tipo T cambia lo stato dell’uscita, da 0 a 1 e viceversa,
ogni volta che il segnale di ingresso del clock ha un fronte di salita
Un’applicazione: il contatore
IN
FF
Ck
FF
Q
Ck
Bit 0
FF
Q
Ck
Bit 1
FF
Q
Ck
Q
Bit 2
Attenzione: i bit sono disposti in maniera opposta, cioè da sinistra a
destra, contrariamente alla normale convenzione di scrittura
Bit 3
Schema a blocchi generale di un
sistema a µP
MEMORIE
Segnali di controllo
CPU
Central processing unit
Bus dei dati
Bus degli indirizzi
DISPOSITIVI
I/O
Memorie
Random acces memory: Dispositivo
destinato a contenere informazioni
durante il funzionamento del
processore. Allo spegnimento della
macchina perde il suo contenuto
RAM
ROM
EPROM
Red only memory
Dispositivo di sola lettura che
conserva le informazioni anche senza
l’alimentazione, cioè a macchina
spenta
Erasable programmable read only
memory
Memoria di tipo programmabile che
contiene il Bios, cioè il programma
usato dal microprocessore all’avvio e
che attiva la comunicazione con
sistema operativo e periferiche
Drivers
Dispositivi che consentono di
archiviare informazioni.
Interni: Comunemente
comprendono il disco fisso o hard
disk, i dispositivi per i floppy disk
(non più usati), il dispositivo per gli
optical drivers, cioè CD-Rom e
DVD.
Esterni i dischi di archiviazione
attivabili attraverso le porte USB:
pen drive, HD usb, etc.
Dispostivi di Input / Output
mouse
monitor
Il modem è un
dispositivo sia di Input
sia di Output…
tastiera
Uscite audio
scanner
Ingressi
audio e
video
…ugualmente altri dispositivi
di controllo e automazione
stampante
Alcune domande di autovalutazione
1. In un dispositivo che lavora con logica combinatoria com’è l’uscita rispetto
agli ingressi?
2. In un dispositivo che lavora con logica sequenziale com’è l’uscita rispetto
agli ingressi?
3. Qual’è la tabella di verità di un multiplexer ? E di un demultiplexer?
4. Prova a disegnare un multiplexer a tre ingressi di selezione e 8 ingressi dati
5. Prova a scrivere la sua tabella di verità
6. Perché il modem è da considerare un dispositivo sia di Input sia di Output?
7. Prova a descrivere brevemente come viene scritto un dato in una memoria
8. Cosa si intende per bus dati e bus indirizzi?
9. Se un sistema è composta da sensore di temperatura e caldaia collegati a
un PC, quali sono dispositivi Input e quali Output?
10. Cos’ un Flip-flop ? E come funziona un semplice contatore?
memorie
Sezione
temporizzazione
con quarzo, qui
nasce il clock del
sistema
C
P
U
Circuiti di
selezione delle
memorie e
indirizzamento
dei dati
CS
BUS
INDIRIZZI
Per selezionare la memoria n. 3 (viola) e
n. 4 (arancione) le linee dal bus degli
indirizzi (verde e gialla) sono usate come
ingressi di un demultiplexer (azzurro), che
a sua volta attiva due diverse uscite
collegate al CS (chip select, che serve da
chiave di apertura) delle rispettive
memorie, facendo sì che i dati sul bus
possano essere letti e/o scritti.
CS