I Indice. Prefazione. Capitolo 1 Introduzione 1

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1 I Indice Prefazione xi Capitolo 1 Introduzione 1 Capitolo 2 Algebra di Boole e di commutazione Algebra di Boole Proprietà dell algebra Algebra di commutazione Funzioni ed espressioni Espressioni booleane Funzioni booleane Tabella della verità Funzioni non completamente specificate Forme canoniche Teorema di espansione Prima forma canonica Seconda forma canonica Espressioni e proprietà dell algebra Porte logiche Operatori funzionalmente completi: NAND e NOR Altre porte logiche Circuiti logici Esercizi Capitolo 3 La codifica dell informazione Codici e codifiche Codici numerici Rappresentazione dei numeri naturali Codifica naturale

2 vi Indice 3.4 Rappresentazione dei numeri relativi Codifica in modulo e segno Codifica in complemento alla base Codifica in complemento alla base diminuita Rappresentazione dei numeri razionali Codifica in virgola fissa Codifica in virgola mobile Standard IEEE Altri codici Binary-coded decimal (BCD) Gray One-hot Aritmetica binaria Somma e sottrazione in codifica binaria naturale Somma algebrica in codifica modulo e segno Somma algebrica in complemento a Somma algebrica in complemento a Moltiplicazione in codifica binaria naturale Moltiplicazione in codifica modulo e segno Moltiplicazione in complemento a Esercizi Capitolo 4 Reti combinatorie Introduzione Formalizzazione della specifica Sintesi Prima forma canonica Seconda forma canonica Funzioni non completamente specificate Minimizzazione esatta Metodo delle mappe di Karnaugh Metodo di Quine-McCluskey Metodi di supporto alla copertura Minimizzazione euristica di reti a due livelli Approccio iterativo Descrizione del problema e soluzione iniziale Trasformazioni Minimizzazione euristica di reti su più livelli Modello di riferimento

3 Indice vii Trasformazioni Applicazione delle trasformazioni Esercizi Capitolo 5 Circuiti combinatori speciali Reti combinatorie di base Multiplexer Demultiplexer Decoder Priority encoder Sommatori e sottrattori Sommatori ripple-carry Sommatori carry look-ahead Sommatori carry-save Sommatori misti Sommatori / sottrattori Complementatori Complemento a uno Complemento a due Comparatori Comparatori di uguaglianza Comparatori generici Moltiplicatori Unità aritmetico logiche Multiplexed ALU Bit-sliced ALU Capitolo 6 Macchine a stati finiti Introduzione Macchina di Moore e macchina di Mealy Modelli per le macchine a stati finiti Grafo di transizione dello stato Tabella di transizione dello stato o tabella degli stati Modello di Huffman Rete logica sincrona Differenze tra modelli comportamentali e modelli comportamentali/strutturali Procedura di trasformazione dei modelli

4 viii Indice Procedura per il passaggio da una macchina di Moore a una di Mealy Procedura per il passaggio da una macchina di Mealy a una di Moore Esercizi Capitolo 7 Bistabili Introduzione Classificazione basata sulla modalità di sincronizzazione Latch SR asincrono Latch SR sincrono Flip-flop master-slave Flip-flop data lock-out Flip-flop edge-triggered Classificazione basata sul tipo Tipo SR Tipo D Tipo JK Tipo T Temporizzazione e metastabilità Ingressi asincroni di preset e clear Analisi di funzionamento temporale Esercizi Capitolo 8 Sintesi delle macchine a stati finiti I passi della fase di progetto Dalla specifica al diagramma dello stato Stato di partenza Modelli di Mealy e di Moore Sequenza di interesse e completamento delle transizioni Dal diagramma di stato alla tabella degli stati Codifica dello stato Codifica a distanza minima Codifica a priorità Codifica basata sull uscita Dalla tabella delle transizioni di stato codificato alla tabella delle eccitazioni Riepilogo

5 Indice ix Esercizi Capitolo 9 Ottimizzazione delle macchine a stati finiti Introduzione Macchine completamente specificate Macchine non completamente specificate Esercizi Capitolo 10 Ottimizzazione strutturale Introduzione Retiming Modello per il retiming Aspetti generali Minimizzazione del periodo di clock Minimizzazione dell area Pipelining ottimo Peripheral retiming Esercizi Capitolo 11 Circuiti sequenziali speciali Registri Registro parallelo/parallelo Registro serie/parallelo Registro serie/serie Registro serie/serie circolare Registro parallelo/serie Contatori Progettazione comportamentale dei contatori Progettazione strutturale dei contatori Contatori veloci Bibliografia 365