memorie - Eledea

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PROGRAMMA ELETTRONICA DIGITALE
2006-2007
T. Floyd Elettronica Digitale Ed. Principato
Capitolo 1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Grandezze digitali e analogiche
Livelli logici e forme d’onda impulsive
Elementi di logica digitale
Le funzioni della logica digitale
Il concetto di sistema
Circuiti digitali integrati (leggere)
I microprocessori (leggere)
Capitolo 2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Il sistema di numerazione decimale
I complementi a 9 e a 10
Il sistema di numerazione binario
Le operazioni aritmetiche nel sistema binario
L’addizione.
I complementi a 1 e a 2
La conversione da decimale a binario
Metodo della somma delle potenze di 2
Metodo della divisione per 2 ripetuta
Il sistema di numerazione esadecimale
La conversione da binario a esadecimale
La conversione da esadecimale a binario
La conversione da esadecimale a decimale
La conversione da decimale a esadecimale
Il codice BCD
Il codice 8421
Capitolo 3
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
L’inverter
La porta AND
La porta OR
La porta NAND
La porta NOR
Le porte OR Esclusivo e NOR Esclusivo
Le famiglie logiche dei circuiti integrati
Esempi di applicazioni delle porte logiche
Capitolo 4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
Le operazioni booleane
Le espressioni logiche
Regole e proprietà dell’algebra booleana
I teoremi di De Morgan
Le espressioni booleane relative alle reti realizzate con porte logiche
La semplificazione delle espressioni booleane
Le mappe di Karnaugh
Capitolo 5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
L’analisi dei circuiti logici combinatori
La progettazione dei circuiti logici combinatori
La proprietà universale delle porte NAND e NOR
La logica combinatoria implementata con porte logiche universali
Il funzionamento impulsivo
Capitolo 6
6.1
6.2
6.4
6.5
6.6
6.8
6.9
6.10
I Sommatori
I Sommatori binari paralleli
I Comparatori
I Decoder
Gli Encoder
I Multiplexer
I Demultiplexer
I Generatori / Rivelatori di parità
Capitolo 7
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
I Latch
I Flip-Flop edge-triggered
Il Flip-Flop pulse-triggered (master-slave)
Il Flip-Flop Data Lock-Out
Le caratteristiche operative dei Flip-Flop
Le applicazioni fondamentali dei Flip-Flop
I multivibratori monostabili
I multivibratori astabili e i timer
Capitolo 8
8.1
8.2
8.3
8.4
8.5
I contatori asincroni
I contatori sincroni
I contatori sincroni up/down
Una procedura per il progetto dei circuiti sequenziali
I contatori in cascata
8.6
8.7
8.9
La decodifica dei contatori
Applicazioni pratiche dei contatori
I simboli logici nella notazione di dipendenza
Capitolo 9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
9.8
9.9
Le funzioni di uno shift register
Gli shift register serial in-serial out
Gli shift register serial in-parallel out
Gli shift register parallel in- serial out
Gli shift register parallel in-parallel out
Gli shift register bidirezionali
I contatori realizzaticon shift register
Applicazioni degli shift register
I simboli logici nella notazione di dipendenza
Capitolo10
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
Nozioni generali sulle memorie
Le memorie a sola lettura
Le ROM programmabili (PROM e EPROM)
Le memorie di lettura/scrittura ad accesso casuale (RAM)
L’espansione di memoria
Capitolo11
11.1INTERFACCIAMENTO TRA SISTEMI ANALOGICI E DIGITALI
11.2 La conversione Digitale-Analogica
11.3 La conversione Analogico-Digitale
11.5 L’interfacciamento dei dispositivi interni di un sistema
Capitolo12
12.1 IL MICROCOMPUTER
Capitolo13
13.1
13.2
13.3
Caratteristiche e parametri funzionali fondamentali
L’analisi dei data sheet
I circuitiTTL
Il transistor a giunzione bipolare
L’inverter TTL
Porta NAND TTL
Le porte open-collector
Porte con uscite tristate
Altre serie TTL: NAND TTL standard serie74, NAND TTL low-power serie 74L, NAND TTL
Schottky serie 74S, NAND TTL low-power Schottky serie 74LS.
13.4
13.5
13.6
13.7
Considerazioni pratiche sull’uso dei TTL
I circuiti CMOS
Il MOSFET
L’inverter CMOS
Precauzioni nel maneggiare i CMOS
Confronto tra le caratteristiche dei CMOS e dei TTL
L’interfacciamento di famiglie logiche
PROGRAMMA ELETTRONICA DIGITALE
2005-2006
CIRCUITI LOGICI COMBINATORI
SISTEMI NUMERICI
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Logica binaria
Algebra booleana
Le porte logiche NOT, AND, NAND, OR, NOR, OR-esclusivo,
Forme canoniche
Le mappe di Karnaugh a due, tre e quattro variabili.
Semplificazione di funzioni in forma di somma di prodotti.
Generazione e controllo di parità
I circuiti integrati
Le famiglie logiche TTL e CMOS
Display a 7 segmenti (Ac e Kc)
La progettazione dei circuiti combinatori
La procedura di analisi e la procedura di sintesi
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I decodificatori
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I codificatori e i codificatori a priorità
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I multiplexer e i demultiplexer
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I sommatori (half adder, full adder)
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I sommatori con riporto in cascata
LE FAMIGLIE LOGICHE ED INTERFACCIAMENTO
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RTL
DTL
TTL standard:
CMOS
Caratteristiche statiche e dinamiche (*)
Data sheet delle porte 74, 74LS, 74S. (**)
Compatibilità in tensione e in corrente (*)
Interfacciamento TTL → CMOS e CMOS → TTL (*)
Interfacciamento di un LED con una TTL (*)
Interfacciamento di un relè con TTL, CMOS_4000B e CMOS_HC
Porte Open Collector – Calcolo di Rmax e di Rmin– data sheet del 74LS01)
3state – data sheet del 74LS125/126 )
Bus bidirezionale
(*) T. Floyd Elettronica Digitale Ed. Principato
FLIP FLOP
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Generalità
Latch RS – tabella degli stati
Latch RS con abilitazione
D Latch
Circuito antirimbalzo
Flip Flop – Clock – PET e NET
Flip Flop JK
Flip Flop JK Master Slave- schema a blocchi
Flip Flop D
Flip Flop T
Esame dei data sheet degli integrati 7474, 7476, 74LS76
Ingressi asincroni di Preset e Clear
Circuito per il Reset di un dispositivo
CIRCUITI SEQUENZIALI
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Generalità
Analisi dei circuiti sequenziali
Progettazione dei circuiti sequenziali
I REGISTRI
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Generalità
Registri a caricamento parallelo
Registri a scorrimento
Il trasferimento seriale
La somma seriale
Registri
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Serial Input-Serial Output
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Serial Input-Parallel Output

Parallel Input-Serial Output

Parallel Input-Parallel Output

Bidirezionali
I CONTATORI
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Contatori a cascata
Contatori binari sincroni
Progettazione di contatori binari
Contatori binari ad incremento e decremento
Contatori binari a caricamento parallelo
Contatori BCD
Contatori con sequenza di conteggio arbitarria
MEMORIE
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Generalità
Tipi (statiche, dinamiche, sequenziali, ad accesso casuale, bipolari, MOS, RAM,
ROM, EPROM, EEPROM…)
Caratteristiche e prestazioni (capacità, organizzazione, i bus, velocità, densità di
potenza, costo/bit, immunità al rumore,…)
MEMORIE A SOLA LETURA
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Generalità
Schema a blocchi interno (decodificatore di riga, decodificatore di colonna, matrice
dei registri, buffer di uscita, diagrammi temporali,…)
Esempi di ROM bipolare a matrice di diodi e di BJT
TMS47256 (NMOS, 32Kx8)
EPROM 2716 ( 2Kx8)
Schema a blocchi di un programmatore di EPROM
MEMORIE LETTURA/SCRITTURA
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Generalità
RAM statiche, Dinamiche
Refresh
Schema di una cella di memoria dinamica
Schema equivalente ad interruttori, di una cella di memoria dinamica
I segnali RAS e CAS
Le Temporizzazioni
Espansione
Le memorie LIFO e FIFO
Le memorie di massa
LA CONVERSIONE A/D
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Generalità
Segnali analogici e segnali digitali
I CONVERTITORI DIGITALI-ANALOGICO
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DAC a resistori pesati
DAC e rete a scala
Le grandezze caratteristiche dei DAC
I CONVERTITORI ANALOGICO-DIGITALI
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(DAC)
ADC flash
ADC ad inseguimento
ADC a doppia rampa
(ADC)
e D/A
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ADC ad approssimazioni successive
Gli errori degli ADC
IL CIRCUITO SAMLE AND HOLD
I MICROPROCESSORI
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Generalità
Il controllo di Processo
Schema semplificato di un microcomputer
L’architettura a BUS
Il microprocessore Z80
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Schema a blocchi della CPU
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I registri interni
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La funzione del Program Counter

La mappa di memoria

Un esempio di programmazione
(Il flow chart , l’assembly, il codice macchina, l’indirizzo di memoria)

La sintassi dell’assembly Z80

Il ciclo T, il ciclo Macchina M1(fetch) , il ciclo macchina M2 (execute), il ciclo
di una istruzione.

La temporizzazione dei segnali della CPU durante il ciclo di fetch

La temporizzazione dei segnali della CPU durante il ciclo di lettura in memoria

La temporizzazione dei segnali della CPU durante il ciclo di scrittura in memoria

La temporizzazione dei segnali della CPU durante il ciclo di lettura o di scrittura
in un periferico
I MICROCONTROLLORI
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Generalità
La CPU RISC
Il PIC 16F84
Le caratteristiche
Le applicazioni
La programmazione, il Compilatore
Il pinout
Lo schema a blocchi interno
Il set di istruzioni
Il Register File
Un esempio di programmazione (lampeggiatore ad un LED)
Testi di riferimento:
 Dispense del Docente (www. Eledea.uniroma3.it)
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T. Floyd Elettronica Digitale Ed. Principato
Mano-Kime Retti Logiche