Lezioni, Elettronica Dei Sistemi Digitali

Appunti di Elettronica dei sistemi digitali per l’esame del professor Scorzoni. Gli argomenti trattati sono i seguenti:
Modelli per lo studio dei sistemi digitali: le reti logiche. Richiami su rappresentazione posizionale
dei numeri (sistema numerico decimale e binario). Sistemi numerici ottale ed esadecimale.
Conversione tra sistemi numerici. Operazioni aritmetiche. Codici binari e alfanumerici. Cenni sulla
rappresentazione in virgola mobile. Esercizi di verifica del profitto sui sistemi numerici.
Postulati e teoremi dell’algebra di commutazione. Classificazione delle reti logiche. Insiemi
funzionalmente completi di reti logiche elementari. Criteri di costo. Semplificazioni a due livelli
con l’uso di mappe di Karnaugh, minimizzazione del costo tramite manipolazione algebrica di
espressioni (circuiti multi-livello). OR esclusivo e parità. Metodologia classica di progetto di reti
logiche combinatori. Progettazione gerarchica. Convertitori di codice. Decoder, encoder,
multiplexer. Limiti della metodologia classica di progetto di reti combinatorie: metodologia di
progetto con componenti standard MSI e LSI: sintesi con decoder e OR e tramite multiplexer.
Funzioni Aritmetiche. Richiami su rappresentazioni in complemento a 1 e in complemento a 2.
Sommatori e sottrattori binari. Overflow. Cenni sui un linguaggio di descrizione hardware (VHDL).
Esercizi di verifica del profitto su reti logiche combinatorie.
Circuiti Sequenziali. Latch SR e D, flip-flop master-slave SR e JK, flip flop edge triggered D JK e
T. Classificazione secondo Mealy e Moore. Cenni sulle reti sequenziali asincrone e problema delle
delle alee statiche. Metodologia di progetto di reti sequenziali sincrone. diagramma degli stati e
tabella di flusso, codifica degli stati e tabella delle transizioni, mappa delle variabili di stato e di
uscita, espressioni, schema logico. Reti sincrone con ingressi sincroni e asincroni. Moduli
elementari di elaborazione sequenziale: registri e contatori. Esercizi di verifica del profitto sulle reti
sequenziali sincrone.
Circuiti per l’elaborazione di segnali digitali: principi operativi e cifre di merito. Caratterizzazione
statica: livelli logici e livelli elettrici, transcaratteristica, margini di rumore, caratteristiche statiche
di ingresso (e diodi di protezione) e di uscita. Caratterizzazione dinamica: ritardo di propagazione e
tempo di transizione. Consumo di potenza statico e dinamico Prodotto ritardo-consumo. Il
transistore MOS: richiami, principi di funzionamento in regime stazionario. Equazioni approssimate
della corrente. Analisi delle principali non-idealità: modulazione della lunghezza di canale, effetto
body. Comportamento in regime dinamico: capacità associate al transistore MOS. L’invertitore
nMOS e CMOS. Logiche CMOS statiche, logiche a porte di trasmissione (passtransistor,
transmission gate). Famiglie logiche CMOS. Cenni sulle famiglie logiche bipolari, sugli stadi di
ingresso e di uscita TTL e sul BiCMOS. Interfacciamento fra diverse famiglie. Esempi di memorie
a semiconduttore volatili e non volatili: ROM, RAM, FLASH. Esempi di circuiti a logica
programmabile: PAL, CPLD. Sintesi di circuiti combinatori tramite ROM, PAL.

  • Esame di Elettronica dei sistemi digitali docente Prof. A. Scorzoni
  • Università: Perugia - Unipg
  • CdL: Corso di laurea in ingegneria informatica ed elettronica
  • SSD:
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  • 04-11-2014
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Lezioni, Elettronica Dei Sistemi Digitali

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