Esercizi per il corso di Calcolatori Elettronici. svolti da Mauro IACOVIELLO & Fabio LAUDANI

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1 Eserizi per il orso i loltori Elettronii svolti Muro OVELLO & Fio LUDN Prte seon : Mhine stti finiti ESERZO : Mhin i Mely Si t l seguente mhin i Mely, sintetizzre un iruito he l implementi, utilizzno un FF tipo D / / / / / / / Tell i oifi /

2 / / / / / / / / / / / / Si ostruise l tell egli stti nelle ui olonne viene visulizzto l nmento egli stti futuri e elle usite in funzione egli stti presenti e egli ingressi / / / / Si utilizz tle oifi poihé risult più effiiente seono l regol euristi. Or si re un tell in ui inserire tutti i ti isposizione: stti presenti, stti futuri, ingressi, usite: OUT, sono gli stti futuri nel flip-flop i tipo D si h sempliemente he: D=, D= 2

3 Quini ostruiso le mppe i Krnugh, on le quli minimizzo gli sti futuri e le usite, per rivre le funzioni i eitzione ei FF: Mpp reltiv D Mpp reltiv D D =! + Mpp reltiv Out D =! +! +! Out =! l iruito sintetizzto è: D! D! OUT 3

4 ESERZO 2 : ONTTORE Sintetizzre un iruito he relizzi il seguente onttore, utilizzno un FF i tipo D: f(,3,5,6,7) D ={,2,4} si ostruise un tell in ui inserire in orine i numeri oifiti, e gli stti suessivi: Utilizzo FF i tipo D, per ui: D= D= D= 4

5 Quini per rivre il iruito oorre sempliemente minimizzre le funzioni,,,e ottenere osì le funzioni i eitzione el FF. L minimizzzione si effettu on il metoo elle mppe i Krnugh D D D =! +! +! D =! +! D D =! +! l iruito sitetizzto è: D! D! D! 5

6 6 ESERZO 3: ONTTORE Sintetizzre un iruito he relizzi il seguente onttore, utilizzno un FF i tipo JK : f(,,3,5,7,8,,4) vlori D sono: 2,4,6,9,,2,3,5 Quini si ostruise l tell in ui vengono inseriti i vlori el onttore, quelli essi suessivi e i D D D

7 Poihé si eve utilizzre il FF i tipo JK, è neessrio rere l tell on le funzioni J, K, J, K, J, K,J, K: J K J K J K J K J K D D J = K = J K D D J = K = 7

8 J J D D J = D + K =! + J D K D J =! K = + l iruito sitetizzto è: J K! J K! J K! J K D!D 8

9 ESERZO 4 : Mhin i MELY Si t l seguente mhin i Mely, sintetizzre un iruito he l implementi, utilizzno un FF tipo D Tell i oifi ome primo psso si effettu un oifi egli stti rispettno le regole i ienz, per ottenere un sintesi più effiiente: 9

10 Si ostruise l tell egli stti nelle ui olonne viene visulizzto l nmento egli stti futuri e elle usite in funzione egli stti presenti e egli ingressi: / --- / / / / --- / NOT: trttini inino onizioni non efinite Or si re un tell in ui inserire tutti i ti isposizione: stti presenti, stti futuri, ingressi, usite: OUT, sono gli stti futuri è l ingresso nel flip-flop i tipo D si h sempliemente he: D = D =

11 Quini ostruiso le mppe i Krnugh, on le quli minimizzo gli sti futuri e le usite, per rivre le funzioni i eitzione ei FF: D D D =! +! =!( + ) D =! +! = (! +!) OUT OUT = l iruito sitetizzto è: D! D!

12 ESERZO 5 : Mhin i MOORE Si t l seguente mhin i Moore, sintetizzre un iruito he l implementi, utilizzno un FF tipo JK / / / / Gli stti vengono oifii in se lle loro ienze, l fine i renere più effiiente l sintesi el iruito. Riorno he in un mhin i Moore le usite ipenono solo gli stti, si re un tell in ui inserire gli stti presenti e quelli futuri in funzione egli ingressi: stto Out 2

13 Si ostruise l tell in ui inserire tutti i ti isposizione, he servono per l suessiv minimizzzione elle funzioni i eitzione el FF-JK: J K J K Out Si minimizz on le mppe i Krnugh: J K J =! + K =! J K J = K =!! + 3

14 OUT Out = l iruito sintetizzto è:! J K! J K! Out ESERZO 6 : Mhin i Moore Si t l seguente mhin i Moore, sintetizzre un iruito he l implementi, utilizzno un FF tipo D / / / / 4

15 Si effettu l oifi egli stti, rispettno l regol elle ienze (in questo so l oifi i,,, vri un solo it ) Si re un tell in ui inserire gli stti presenti e quelli futuri in funzione egli ingressi: ingresso stto Out 5

16 Si ostruise un tell in ui inserire gli stti presenti, quelli futuri gli ingressi e le usite: OUT Si effettu l minimizzzione on le mppe i Krnugh, riorno he: D = D = D D D = +! D =! OUT OUT =! +! 6

17 l iruito sintetizzto è: D!! D! ESERZO 7: Mhin i Mely Si t l seguente mhin i Mely, sintetizzre un iruito he l implementi, utilizzno un FF tipo D 7

18 ome primo psso si effettu un oifi egli stti rispettno le regole i ienz, per ottenere un sintesi più effiiente: Si ostruise l tell egli stti nelle ui olonne viene visulizzto l nmento egli stti futuri e elle usite in funzione egli stti presenti e egli ingressi: / / / / / / / / Si ostruise un ulteriore tell in ui vnno inseriti gli stti presenti, gli ingressi, gli stti futuri e le usite; iò permette i rivre irettmente, ll minimizzzione egli stti futuri, le funzioni i eitzione ei FF: OUT 8

19 Si usno le mppe i Krnugh: D D D =! +!! D =!++!+!! = =!(+)++!! OUT Out =! +! l iruito sintetizzto è:! D! D! OUT 9

20 2 ESERZO 8: ONTTORE Sintetizzre un iruito he relizzi il seguente onttore,utilizzno un FF i tipo D f(2,8,9,,2,5) SVOLGMENTO: vlori D sono:,,3,4,5,6,7,3,4,6 esso si ostruise l tell in ui vengono inseriti i vlori el onttore,quelli essi suessivi e i D. D D

21 D D D D D D =! +! +! DD D =! +! D D D = +!! D DD=! l iruito sintetizzto è: D! D! D! DD!D 2

22 ESERZO 9: MHN D MELY Si t l seguente mhin i MELY,sintetizzre un iruito he l implementi,utilizzno un FF tipo D SOLUZONE: ome primo psso si effettu un oifi egli stti rispettno le regole i ienz prtire l igrmm egli stti si ostruise,senz ggiungere o moifire informzione,l TELL DEGL STT he h tnte righe qunti sono gli stti e tnte olonne qunte sono le possiili onfigurzioni i vlori elle vriili i ingresso. / / / / / / / / 22

23 OUT Si usno le mppe i Krnugh: D D D = D = OUT OUT =!! + 23

24 l iruito sintetizzto è :! D! D! OUT ESERZO : RELZZZONE D UN MULTPLEER,D UN DEMULTPLEER E D UN ROM Si onsieri l seguente funzione oolen i tre vriili: F(,3,5,7) Si implementi suett funzione utilizzno un multipleer

25 SVOLGMENTO: ome primo psso oorre esrivere l funzione oolen on un tell i verit F esso è possiile relizzre il multipleer: Multipleer MU 4 25

26 l iruito finle sr el tipo inito ome in figur: F esso oorre suiviere il MU 4 in un LERO D MU (ovvero si relizz quell he si him un ST D MULTPLEER ) io he è suessivmente riportto è l rppresentzione ell suivisione in ue ell tvol i verit, onsierno ostnte. PER = 2 3 Z 2 3 PER = 26

27 esso onsierno l preeente funzione oolen si relizz un DEMULTPLEER seon el vlore ei tre selettori --, viene ilitt un elle usite. Si relizzi esso,onsierno sempre l preeente funzione oolen un ROM. Un ROM h l possiilit i funzionre seono un logi negtiv, ui orrispone l uno logio(e lo volt),oppure seono un logi positiv ui orrispone lo zero logio (e i 5 volt). Si è selto i onsierre l logi i funzionmento ell ROM negtiv,perio il pllino in figur st rppresentre un ORTORUTO. 27