Elettronica digitale

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Author: sansalone99

Revisionato il 13/07/2026

di sansalone99

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Gli appunti di Elettronica digitale trattano i circuiti integrati digitali, in particolare vengono trattate le porte logiche elementari, circuiti logici sequenziali, combinatori e circuiti in …

Esame Elettronica digitale

Facoltà Ingegneria

Dal corso del Prof. Corsonello Pasquale

Università Università della Calabria

A.A. 2022-2023

61 pagine

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Appunti esame

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Elettronica digitale

Reti combinatorie

Algebra booleana - Logica binaria (due stati) dove ad esempio un input A è una variabile booleana e può assumere: A: 1 o A: 0. Si possono usare rispettivamente anche i termini High e Low. Per l'algebra booleana le funzioni logiche elementari sono AND, OR e NOT.

NOT

Porta invertente

In	Out
0	1
1	0

Tabella di verità
Eq. booleana: Out = NOT In

AND

In1	In2	Out
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Out = In1 AND In2 = In1 • In2

OR

In1	In2	Out
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Out = In1 OR In2 = In1 + In2

Proprietà fondamentali

NOT A = A'
A • A = 0
A • 0 = 0
A • 1 = A
A • A = A
A + 0 = A
A + 1 = 1
A + A = A

Supponendo di avere:
A B: A'
C: B' A'

Il circuito sarà: Un inverter produce un'uscita solo dopo un certo ritardo t_inv, dunque per una struttura reale dobbiamo inserire un blocco di ritardo.

Leggi di De Morgan

I teoremi di De Morgan sono relativi alla logica booleana e stabiliscono relazioni di equivalenza tra gli operatori di congiunzione e disgiunzione logica.

A • B • C... = A + B + C...
A + B + C... = A • B • C...

Exclusive-OR (XOR)

Out = In₁ XOR In₂ = In₁ ⋅ !In₂ + !In₁⋅ In₂ = In₁ ⊕ In₂

Exclusive-NOR (XNOR)

Out = In₁ XNOR In₂ = !In₁⋅ !In₂ + In₁ ⋅ In₂ = In₁⊖In₂

Reti logiche combinatorie

Una porta logica è un circuito usato per realizzare in hardware una funzione logica elementare. L’insieme di più porte logiche compone una rete logica combinatoria e consente di realizzare in hardware una funzione logica complessa. La rete reagisce in maniera diretta e non ha la capacità di ricordare ciò che è successo prima.

Esempio di rete logica combinatoria: Out = A⋅B + Z⋅C + A⋅C

Porte reali (ideali) che non tengono conto dei ritardi; se invece ne tenessero conto, D scatterebbe al blu.

Introduzione al VHDL

VHDL = Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language. È un linguaggio per descrivere i sistemi, può essere usato per la sintesi e/o la simulazione ed è stato sviluppato dal Dipartimento della Difesa (DoD) degli USA. È indipendente dal sistema di sviluppo (tool CAD) e dall'architettura di implementazione, dunque il codice può essere utilizzato con piattaforme diverse. Lo stesso linguaggio può essere usato sia in simulazione che nella sintesi. Può essere modellato qualunque livello di gerarchia, ovvero si può simulare un chip, una scheda o un sistema. Oltre a VHDL c'è anche VERILOG.

Elementi strutturali

Entity: l'interfaccia, che è il modo con cui comunichiamo con il resto del mondo.
Architecture: l'implementazione, funzione comportamentale o la struttura.
Process: sequenziali, controllati dagli eventi ed è l'elemento chiave per descrivere l'evoluzione dipendente dagli eventi.
Package: insieme di dichiarazioni (es. tipi di dati, costanti e funzioni).
Library: collezione di oggetti VHDL compilati.

I linguaggi VHDL possono essere usati in maniera comportamentale o strutturale; il primo è molto più usato nelle aziende, anche se vengono utilizzati entrambi.

Il concetto di tipo

Ogni segnale è associato ad un tipo che definisce un set di valori che l'oggetto può assumere.

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