Circuiti combinatori

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 gates/pin molto piccolo Con l'aumento del del grado di integrazione rapporto gates/pin incrementato 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 (2) 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 valori possibili: 07 solo una di queste porte produrrà un valore 1 es. ABC = D5 in dipendenza dei valori assunti da A, B e C tutte le porte AND (eccetto una) avranno sicuramente output uguale a 0 solo una delle porte AND "potrà" quindi produrre il suo corrispondente valore in input Di (eventualmente affermato) Arch. Elab. - S. Orlando 6 n input ed 1 output log2n segnali di controllo (altri input) 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 0 M U X C se S=0: passa A se S=1: passa B S AB 00 01 11 10 0 11 1 11 C = AS + BS B 1 ABS S (controllo) C Arch. Elab. - S. Orlando 5 Multiplexer Multiplexer e funzioni logiche arbitrarie Multiplexer n:1 possono essere usati per definire una qualsiasi funzione logica in log2n variabili funzione definibile da una tabella di verità con n righe le vari Continua »