Stesura preliminare
Spesso è necessario effettuare operazioni aritmetiche con numeri binari. Ovviamente è possibile progettare questi circuiti usando le usuali tecniche basate sulle tabelle di verità (qui un esempio), ma spesso conviene considerarli blocchi pre-costituiti. In questa pagina analizzeremo quelli presenti in Deeds.
In genere questi circuiti non sono più disponibili come componenti integrati, ma sono parte di circuiti molto più complessi, come per esempio una CPU.
Lo schema seguente mostra un circuito che realizza il complemento a uno ed il complemento a due di un numero di 4 bit. I due ingressi CPL e CPL2 permettono di scegliere il tipo di complemento:
In genere i bit usati per rappresentare i numeri sono più di quattro e ciò potrebbe complicare il disegno, rendendo anche facile fare errori. Per questo si ricorre al disegno di Bus, cioè raggruppamento di più fili:
Di seguito lo schema con un componente ad 8 bit che utilizza Bus in ingresso ed uscita:
Disegnare i precedenti circuiti (sia nella versione Bus che in quella con singole linee) usando come ingresso e come uscire gli Hex Digit.
Un comparatore permette, dati due numeri binari in ingresso, di determinare se il primo è maggiore, uguale o minore del secondo. Di seguito un esempio di confronto tra due i numeri a 8 bit A e B:
Al circuito precedente aggiungere le porte necessarie per ottenere due ulteriori uscite:
Un sommatore permette di sommare due numeri binari. Sono in genere presenti tre bit, oggetto dell'esercizio 3:
Disegnare un sommatore e verificare la funzionalità dei bit Carry In, Carry Out e Overflow.
Analizzare il funzionamento del circuito Arithmetic Circuit (Adder/Comparator 4 bit) alla pagina https://www.digitale...comb.html (nota 1)
Analizzare il funzionamento del circuito Arithmetic Circuit (Adder / Subtractor 4 bit) alla pagina https://www.digitale...comb.html (nota 1)
Trasformare uno dei due precedenti circuiti nella versione a Bus a 8 bit
Utilizzare il moltiplicatore. Consiglio di usare la versione Bus, con ingressi a 4 bit usando i display ed impostando sA ed sB a zero. Utile affiancare la calcolatrice in modalità esadecimale
Analizzare il foglio tecnico del componente 74HC283 (nota 2). In particolare: quante righe dovrebbe avere la tabella di verità?
Questo componente permette di eseguire un certo numero di operazioni logiche o aritmetiche. Un esempio minimale è l'esercizio 5 che permette di scegliere tre due operazioni (somma e sottrazione).
Analizzare il foglio tecnico del componente 74HC181 (nota 2), in particolare la tabella con le funzioni aritmetiche e logiche
Il componente ALU presente in Deeds permette numerose operazioni, purtroppo non documentate. Raccogliere in una tabella (alcune) operazioni che possono essere fatte. Per la ricerca, utile il riferimento al componente dell'esercizio 9.
Pagina creata nel novembre 2021
Ultima modifica: 15 novembre 2021
Appunti scolastici - Versione 0.1025 - Maggio 2024
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