Reti Logiche - Esercizi

Corso di reti logiche

Allievo Proff. Canonico – Fadini – Picariello

Cognome: ________________

Corso di Laurea in ingegneria informatica

Nome: ________________

A.A. 2004-2005

Matricola: _____ / _________

Esame del 24 gennaio 2005

Collocazione:

Esercizio n.1

Progettare una rete sequenziale sincrona di Mealy atta al controllo di un distributore automatico di penne. Ciascuna penna costa 40 centesimi di Euro (0,40). Il distributore accetta solo monete da 0,10, 0,20 e 0,50 e non dà resto, ma lo conserva come credito per l’acquisto della penna successiva. Si osservi che è possibile acquisire un credito totale di 0,80 (ad esempio, inserendo prima 0,10, poi 0,20 ed infine 0,50); in tal caso la macchina deve erogare due penne e rimanere con un credito residuo nullo.

Un’apposita circuiteria fornisce in ingresso alla rete un segnale impulsivo c ogni volta che viene inserita una moneta. Il valore della moneta inserita è fornito in ingresso alla macchina mediante due bit x1 e x0, secondo il codice riportato in tabella. Si osservi che la condizione x1=x0=0 corrisponde all’inserimento di zero euro (per esempio, è stata inserita una moneta non valida).

La rete presenta due uscite impulsive, y1 ed y2, entrambe sincrone con c: y1 se il credito totale è sufficiente a consegnare una penna, y2 se è sufficiente a consegnarne due.

Lo stato interno della macchina rappresenta il credito residuo attuale. Si assuma che gli stati siano codificati mediante due variabili, s1 ed s0, come segue:

y2

y1

c

• Disegnare il diagramma degli stati completo della macchina.
• Progettare la macchina sequenziale come macchina sincrona a sincronizzazione esterna, assumendo l’impiego di flip-flop di tipo JK (non usati come flip-flop T).
• Si progettino le uscite della macchina.

Esercizio n.2

Una macchina combinatoria riceve in ingresso un numero intero relativo (signed) A, rappresentato in complemento a 2 mediante tre bit a2 a1, a0 ed inoltre un ingresso binario di controllo neg; in uscita, fornisce un numero B rappresentato come A mediante tre bit b2, b1, b0, ed una variabile binaria di controllo err.

Se neg =0, è B=A; se neg =1, è B= –A. L’uscita err segnala l'impossibilità di effettuare l'opposto: è err=1 se neg=1 ed A=-4.

Progettare la macchina, determinando le espressioni in forma NAND per le uscite.

Esercizio n.3

Fornire le definizioni di:

• Stati equivalenti;
• Stati compatibili;
• Macchine sequenziali equivalenti;
• Inclusione tra macchine sequenziali.