Programma definitivo di Elettronica generale Classe 3B AS 2011

Programma definitivo di Elettronica generale
Classe 3B A.S. 2011-12
Codici e sistemi di numerazione
a) Sistemi di numerazione:
-Sistemi di numerazione a base 10, base 2, base 8, base 16, in base qualsiasi.
-Conversione da un numero in base 10 a un numero in base qualsiasi
b) Codici binari:
- Concetto di codice.
- Principali codici utilizzati nei sistemi digitali: Binario, Decimale, Gray.
c) Aritmetica binaria:
- Principali forme di rappresentazione di numeri con segno.
-Operazioni aritmetiche tra numeri binari.
Algebra booleana e funzioni logiche
a) Generalità:
-Variabili logiche, funzioni logiche.
b) Operatori logici fondamentali:
-Somma logica, prodotto logico, negazione: definizioni e tabelle della verità.
c) Principi e teoremi fondamentali dell'algebra di Boole:
-Principi e teoremi deducibili dalla somma logica, principi e teoremi deducibili dal
prodotto logico, principi e teoremi deducibili dalla negazione, principio di dualità,
teoremi di De Morgan.
d) Funzioni logiche:
-Tabelle di verità, minterm, maxterm, forme canoniche di una funzione logica come
somma di minterms e come prodotto di maxterms. Teoremi e principi per la
semplificazione delle funzioni logiche a partire dalla forma canonica: metodo
dell'algebra di Boole, metodo delle mappe di Karnaugh. Mappe di Karnaugh a 3, 4, 5,6
variabili.
Logica combinatoria
a) Generalità:
-Definizione generale di funzione combinatoria e di rete logica combinatoria.
b) Porte logiche elementari:
-Porte OR, porte AND, porte NOT, porte NAND, porte NOR, porte XOR e XNOR,
tabelle di verità, simboli logici.
-Realizzazione di porte logiche di dato tipo con porte logiche di altro tipo: NOT con
NOR o NAND, OR con NOR, AND con NAND, NAND con NOR, NOR con NAND.
c) Analisi e sintesi delle reti logiche combinatorie con porte logiche elementari.
d) Progetto e analisi di reti logiche MSI:
-Decoder ed encoder, progetto e caratteristiche generali, componenti integrati.
-Espansione dei decoder.
-Half adder, Full adder, Half subtractor, Full subtractor, progetto e caratteristiche generali.
-Comparatore tra due numeri di 4 bit, progetto e caratteristiche generali, comparatori
integrati.
-Transcodifica da BCD a 7 segmenti, binario 7 segmenti per display ad anodo e a catodo
comune.
-Multiplexer e demultiplexer, progetto, caratteristiche generali, integrati, espansioni.
-Applicazione del multiplexer nel progetto delle reti con una sola uscita.
-Progetto di reti logiche che effettuano operazioni aritmetiche.
Logica sequenziale
a) Generalità:
-Caratteristica generale di una rete logica sequenziale, modello generale di una rete
logica sequenziale.
b) FLIP FLOP:
-FF asincroni: NOR e NAND latch.
-FF sincroni: segnale di sincronismo, FF tipo D; FF tipo T; FF tipo SR; FF tipo JK.
-FF master slave.
Attività di laboratorio
Il programma è stato integrato con specifiche esercitazioni di laboratorio, con particolare attenzione
alla verifica del funzionamento dei principali componenti via via introdotti nel corso della teoria
quali: verifica e applicazione dei componenti SSI (AND, OR, NOT, NOR, NAND, XOR,) XNOR,
verifica del funzionamento di decoder, multiplexer, encoder, comparatori.
Simulazione dei circuiti con Logic Works 5.
Display a 7 segmenti: decodifica e verifica sperimentale.
Parte delle ore di laboratorio è stata dedicata all'apprendimento di elementi del linguaggio VHDL e
del programma di simulazione e sintesi di reti logiche (ambiente di sviluppo Galaxy di Cypress).
Particolare attenzione è stata dedicata ai circuiti a logica programmabile come elementi su cui
sintetizzare reti logiche descritte con VHDL.
Gli insegnanti:
Turchi Rosalea
Cavalli Giovanni
I rappresentanti degli studenti: