Circuiti integrati I circuiti logici sono realizzatati come IC (circuiti integrati) realizzati su chip di silicio (piastrina) gates e fili depositati su chip di silicio, inseriti in un package e collegati all'esterno con un certo insieme di pin (piedini) gli IC si distinguono per grado di integrazione da singole porte indipendenti, a circuiti più complessi Circuiti combinatori ALU Salvatore Orlando Arch. Elab. - S. Orlando 1 Integrazione SSI (Small Scale Integrated): 1-10 porte MSI (Medium Scale Integrated): 10-100 porte LSI (Large Scale Integrated): 100-100.000 porte VLSI (Very Large Scale Integrated): 100.000 porte Con tecnologia SSI, gli IC contenevano poche porte, direttamente collegati ai pin esterni Con tecnologia MSI, gli IC contenevano alcuni componenti base circuiti comunemente incontrati nel progetto di un computer Con tecnologia VLSI, un IC può oggi contenere una CPU completa (o più) microprocessore Arch. Elab. - S. Orlando 2 Esempio di chip SSI Circuiti combinatori Nella costruzione di un processore, o di un componente elettronico specializzato necessario usare componenti realizzati con circuiti combinatori l'output ottenuto solo combinando i valori in input con poter logiche il circuito non ha memoria Texas Instruments 7400 DIP (Dual Inline Package) Tensione e terra condivisi da tutte le porte Tacca per individuare l'orientamento del chip SSI Rapporto pin/gate (piedini/porte) grande Con l'aumento del del grado di integrazione rapporto pin/gate diminuisce (molti gate rispetto ai pin) chip più specializzati es. chip che implementano particolari circuiti combinatori Arch. Elab. - S. Orlando 3 Circuiti combinatori usati quindi come blocchi base per costruire circuiti più complessi spesso realizzati direttamente come componenti MSI Tratteremo: Multiplexer e Demultiplexer Decoder ALU Per implementare circuiti combinatori useremo PLA ROM Arch. Elab. - S. Orlando 4 Multiplexer (1) Multiplexer 8:1 8=23 input e 3 segnali di controllo 8=23 porte AND e 1 porta OR In ogni porta AND entra una combinazione diversa dei segnali di controllo A,B,C 8=23 combinazioni possibili Multiplexer (2) n input ed 1 output log2n segnali di controllo (da considerare ulteriori input del circuito) Il multiplexor, sulla base dei segnali di controllo, seleziona quale tra gli n input verrà presentato come output del circuito Caso semplice: Multiplexer 2:1, con un solo bit di controllo A 1 0 11 in dipendenza dei valori assunti da A, B e C, tutte le porte AND (eccetto una) avranno sicuramente output uguale a 0 B M U X C se S=0: passa A se S=1: passa B S AB 00 01 11 10 0 11 1 C C = AS + BS ABS S (controllo) solo una delle porte produrrà eventualmente un valore 1 es. ABC=1 = passa D5 Arch. Elab. - S. Orlando 5 Arch. Elab. - S. Orlando 6 Multiplexer Multiplexer e funzioni logiche arbitrarie Multiplexer n:1 possono essere usati per definire una qualsiasi funzione logica in log2n variabili funzione definita da una tabella di verità con n righe le log2n variabili in input della Continua »