modulo 1 - Mondadori Education

VERIFICA N. 6 – FILA A
MODULI 9-10
Logica sequenziale
Microprocessori e microcontrollori
Alunno/a ………………………………………………
Classe ……………… Data …………………………
Esercizio 1
Calcola il valore della resistenza RB del circuito di figura 1 che permette, ogni qual volta viene
premuto il pulsante P, di attivare e disattivare la sirena (da accesa a spenta e viceversa) supponendo
la tensione d’uscita del flip-flop uguale a +5 V al livello logico alto e a 0 V al livello logico basso.
Supponi la tensione di UBE di saturazione del transistor uguale a 0,8 V e la UCE di saturazione
trascurabile.
Calcola la potenza totale dissipata dal transistor nella sua fase di conduzione e di interdizione e la
resistenza dell’avvolgimento del relè.
Fig. 1
Esercizio 2
Progetta un contatore binario a modulo cinque asincrono utilizzando flip-flop di tipo T n.e.t. muniti
di ingressi asincroni di clear attivi al livello logico basso.
Esercizio 3
Progetta una rete sincrona in grado di soddisfare il diagramma di flusso di figura 2 utilizzando flipflop di tipo JK master slave in configurazione T.
Fig. 2
Esercizio 4
Riferendoti al circuito di figura 3, relativo a un microprocessore, ordina le pseudo istruzioni
elencate qui di seguito così da permettere al programma l’accensione dei LED di ordine pari ( 0-2-46) soltanto se tutti gli switch sono chiusi.
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Verifica n. 6 – fila A
Uscita:
Spegni:
IN (A)
OUT (A)
LD A,00H
SALTA Spegni
CON 00H
GO Uscita
LD A, 55H
; leggi il porto d’ingresso
; manda in uscita il contenuto di A
; carica A con 00000000
; se A=00H (tutti gli switch sono chiusi) prosegui, altrimenti
; salta a Spegni (azzera A e invia il dato in uscita)
; confrontalo con 00H (00000000)
; invia il dato in uscita e ripeti il ciclo
; accendi i LED di ordine pari
Fig. 3
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Verifica n. 6 – fila A
Soluzione della verifica n. 6 – fila A
Esercizio 1
IC
 hFEMIN , con IC corrente di collettore di saturazione del BJT uguale a quella
IB
nominale del relè, da cui segue:
I
0,1
I BSAT  C 
 2 mA
hFEMIN 50
Il valore massimo della RB è:
U  U BESAT 5  0,8
RB  O

 2,1 kΩ
I BSAT
2 103
Vale la relazione
Durante la fase di conduzione, la potenza dissipata sulla giunzione base-emettitore del transistor
vale:
PBE  I BSAT U BESAT  2 103  0,8  1, 6 mW
e quella sulla giunzione emettitore collettore è:
PCE  I CSAT U CESAT  100 103  0, 4  40 mW
La potenza totale dissipata è uguale a:
PTOT  PBE  PCE  1,6  40  41,6 mW
Durante la fase d’interdizione (sirena disattivata), la potenza dissipata è da considerarsi nulla.
La resistenza della bobina del relè è:
RR 
12
 120 
0,1
Esercizio 2
Dal diagramma di flusso di figura S1 possiamo notare che il contatore deve ripartire da zero con il
quinto impulso. Ciò può essere fatto collegando tramite un inverter la linea di clear all’uscita più
significativa Q3, che si porta a 1 solo nella condizione Q3Q2Q1 = 100 (fig. S2). In queste condizioni
l’uscita del NOT normalmente alta, si porta bassa azzerando il contatore che inizia un altro ciclo di
conteggio.
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Verifica n. 6 – fila A
Fig. S1
Fig. S2
Esercizio 3
Anche se le combinazioni diverse sono soltanto quattro, è necessario utilizzare tre flip-flop perché
ogni stato della sequenza è costituito da tre bit.
Le quattro combinazioni mancanti del diagramma di flusso 011, 101, 110, 111 possono essere
considerate condizioni d’indifferenza.
Dalla tabella degli stati (fig. S4), tenendo conto delle le condizioni d’indifferenza, si ricavano le
forme canoniche della somma degli ingressi T1 , T2 e T3 che, minimizzate mediante l’utilizzo delle
mappe di Karnaugh (fig. S5), valgono:
T1  Q1
T2  Q1  Q2
Uscite dei flip-flop
T3  Q2  Q3
Stato attuale
Prossimo stato
Ingressi della
rete combinatoria
Q3 Q2 Q1
Q3 Q2 Q1
T3 T2 T1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
0
Fig. S4
Fig. S5
Il circuito corrispondente è quello di figura S6.
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Verifica n. 6 – fila A
Fig. S6
Esercizio 4
Spegni: LD A,00H
Uscita: OUT (A)
IN (A)
CON 00H
SALTA Spegni
LD A, 55H
GO Uscita
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; carica A con 00000000
; manda in uscita il contenuto di A
; leggi il porto d’ingresso
; confrontalo con 00H
; se A=00H (tutti gli switch sono chiusi) prosegui, altrimenti
; salta a Spegni (azzera A e spegni tutti i LED)
; carica A con 55H (01010101)
; invia il dato in uscita e ripeti il ciclo
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