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: