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
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
I decodificatori
I codificatori e i codificatori a priorità
I multiplexer e i demultiplexer
I sommatori (half adder, full adder)
I sommatori con riporto in cascata
LE FAMIGLIE LOGICHE ED INTERFACCIAMENTO
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
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
Generalità
Analisi dei circuiti sequenziali
Progettazione dei circuiti sequenziali
I REGISTRI
Generalità
Registri a caricamento parallelo
Registri a scorrimento
Il trasferimento seriale
La somma seriale
Registri
Serial Input-Serial Output
Serial Input-Parallel Output
Parallel Input-Serial Output
Parallel Input-Parallel Output
Bidirezionali
I CONTATORI
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
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
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
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
Generalità
Segnali analogici e segnali digitali
I CONVERTITORI DIGITALI-ANALOGICO
DAC a resistori pesati
DAC e rete a scala
Le grandezze caratteristiche dei DAC
I CONVERTITORI ANALOGICO-DIGITALI
(DAC)
ADC flash
ADC ad inseguimento
ADC a doppia rampa
(ADC)
e D/A
ADC ad approssimazioni successive
Gli errori degli ADC
IL CIRCUITO SAMLE AND HOLD
I MICROPROCESSORI
Generalità
Il controllo di Processo
Schema semplificato di un microcomputer
L’architettura a BUS
Il microprocessore Z80
Schema a blocchi della CPU
I registri interni
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
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)
T. Floyd Elettronica Digitale Ed. Principato
Mano-Kime Retti Logiche
