Laboratorio di Elettronica - Digilander

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE “P. HENSEMBERGER”
Laboratorio
di Elettronica
Relazione
n°
Data
4
Classe
14 /01/08
Villa Andrea
3^B1
Cognome e Nome
TITOLO: progettare un circuito che fornisca un segnale alto in uscita in corrispondenza dei
numeri primi compresi tra 0 e 15
SCOPO: progettare un circuito utilizzando le conoscenze teoriche studiate fino ad ora e
realizzarlo utilizzando gli integrati adeguati scegliendoli sul manuale data sheet
Specifiche di progetto:
Utilizzando le varie fasi per progettare un circuito combinatorio,realizzare un circuito in
grado di riconoscere i numeri primi e di fornire un’uscita a livello logico alto solo in
corrispondenza di tali numeri.Per prima cosa si fa corrispondere ad ogni numero decimale da
0 a 15 il suo corrispettivo numero binario e si fa corrispondere un uscita a livello logico alto
quando il numero è primo creando così una tabella della verità come quella in fig 1.
N°decimale
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
A
B
C
D
Y
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
Fig 1
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Ora si esegue la mappa di Karnaught per ricavare la funzione minima si ricordi che i
raggruppamenti della mappa devono essere i più grossi possibili ,di forma rettangolare,e
devo contenere un n° di 1 pari a 2ⁿ .Fatto ciò ci si ritroverà con una mappa simile a quella in
fig 2.
Fig.2
Ora per ricavere la funzione minima si scrivono le coordinate di ogni singolo gruppo e
prendendo solo quelle che non variano e complimentandole nel caso il loro valore sia uguale
0.
A B C D
A B C D
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
0
1
B
−
C D
− −
A B
C
A
B
C
D
0
0
1
1
1
0
1
1
−
B
C
D
A B
C D
0
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
−
A
D
Da ciò si ricava la funzione minima
Applicando però il teorema di De Morgan alla funzione minima si scopre che il numero di
integrati da usare è minore di quello della funzione minima di base.Perciò si è scelto di
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lavorare con le sole porte NAND ed in particolare con gli integrati 74ls00-74ls10-74ls20 scelti
sul manuale dei data sheet come gli integrati più adeguati per il nostro scopo.
Funzione minima con De Morgan
Di seguito sono anche riportati i layout degli integrati scelti
Layout 74ls00
Layout 74ls10
Layout74ls20
Ora non resta che montare il circuito seguendo lo schema elettrico .
Per cambiare i valori di A , B, C, D nelle varie sequenze logiche si ricorre all’uso di un DIP
SWITCH con la funzione di pull up , con le relative resistenze poste al di sopra dello switch
chiamate SIL.Esso permette di variare lo stato logico degli ingressi molto velocemente senza
toccare alcun filo.
Per verificare l’esattezza del circuito ,ossia per verificare che esso emetta un’uscita a livello
logico alto quando si è in corrispondenza di numeri primi si aggiunge un diodo led che
permetterà la visione di ciò.
Naturalmente bisogna ricordarsi che ogni integrato va alimentato con una tensione non
superiore a 5 V infatti per questo usiamo l’alimentatore stabilizzato a tensione costante 5V.
Abbiamo inoltre verificato il livello di fan out ,ossia il numero si egressi collegabili a una
singola uscita e abbiamo verificato che esso corrisponde a 20 perciò si potrebbero collegare 20
nuovi ingressi ad ogni singola uscita di una porta.
SCHEMA ELETTRICO DEL CIRCUITO
Layout breadboard
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circuito logico con numeri delle porte su ogni ingresso e uscita
Elenco componenti e strumentazione utilizzati:
n°1 bradboard
n°1 alimentatore a tensione costante 5 V
n°1 integrato 74LS00
n°1 integrato 74LS10
n°1 integrato 74LS20
n°1 sil R = 2,2 KOhm
n° 1 dip switch con funzione di pull up
fili elettrici
n°1 led verde
n°1 resistenza da 390 Ohm
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Conclusioni
Si è verificata l’esattezza della funzione minima poiché il circuito accendeva il led verde solo
quando il dip switch segnalava la presenza delle combinazioni binarie che corrispondevano
ai numeri decimali primi
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