# Esercitazioni pratiche di elettronica/Logica Combinatoria/Implementazione di una funzione

Esercitazioni pratiche di elettronica
Copertina Tutti i moduli · Sviluppo
* IntroduzioneEsercitazioni pratiche di elettronica/Introduzione
* Lezioni:
** Simulazione dei principali circuiti con amplificatore operazionaleEsercitazioni pratiche di elettronica/Simulazione dei principali circuiti con amplificatore operazionale
** Differenza fra segnali analogici e segnali digitaliEsercitazioni pratiche di elettronica/Differenza fra segnali analogici e segnali digitali
** Introduzione alle logiche TTLEsercitazioni pratiche di elettronica/Introduzione alle logiche TTL
** Classi fondamentali dei circuiti digitaliEsercitazioni pratiche di elettronica/Classi fondamentali dei circuiti digitali
** I sistemi di numerazioneEsercitazioni pratiche di elettronica/I sistemi di numerazione
*** Conversione da base 2 in base 10Esercitazioni pratiche di elettronica/I sistemi di numerazione/Conversione da base 2 in base 10
*** Conversione da base 10 in base 2Esercitazioni pratiche di elettronica/I sistemi di numerazione/Conversione da base 10 in base 2
*** Conversione da base 10 in base 16Esercitazioni pratiche di elettronica/I sistemi di numerazione/Conversione da base 10 in base 16
** Il ciclo di progettoEsercitazioni pratiche di elettronica/Il ciclo di progetto
** Software ISE-XILINX Free WebpackEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack:
*** Finestra principaleEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/Finestra principale
*** Creazione di un nuovo progettoEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/Creazione di un nuovo progetto
*** Creazione di uno schemaEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/Creazione di uno schema
*** Creazione di un file VHDLEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/Creazione di un file VHDL
*** Creazione di una Macchina a Stati FinitiEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/Creazione di una Macchina a Stati Finiti
*** Il file di piedinaturaEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/Il file di piedinatura
*** La simulazioneEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/La simulazione
*** L'implementazione su scheda e il testEsercitazioni pratiche di elettronica/Software ISE-XILINX Free Webpack/L'implementazione su scheda e il test
* Esercitazioni di laboratorioEsercitazioni pratiche di elettronica/Esercitazioni di laboratorio
** Logica CombinatoriaEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Combinatoria:
*** Implementazione di una funzioneEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Implementazione di una funzione
*** Dalla tabella della verità all'implementazioneEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Dalla tabella della verità all'implementazione
*** Il multiplexerEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il multiplexer
*** Implementazione di una funzione tramite multiplexerEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Implementazione di una funzione tramite multiplexer
*** Il Semisommatore o Half-AdderEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il Semisommatore o Half-Adder
*** Il Sommatore completo o Full-AdderEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il Sommatore completo o Full-Adder
*** Full-Adder realizzato con mux a 3 ingressi di selezioneEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Full-Adder realizzato con mux a 3 ingressi di selezione
*** Full-Adder realizzato con mux a 2 ingressi di selezioneEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Full-Adder realizzato con mux a 2 ingressi di selezione
*** Sommare due parole di 4 bitEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Sommare due parole di 4 bit
*** Sommatore a 4 bit di tipo LOOK AHEAD CARRYEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Sommatore a 4 bit di tipo LOOK AHEAD CARRY
*** Il ComparatoreEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il Comparatore
*** Il Comparatore a più bitEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il Comparatore a più bit
*** Il decodificatore da BCD a sette segmentiEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il decodificatore da BCD a sette segmenti
*** Il decodificatore da BCD a 7 segmenti in VHDLEsercitazioni_pratiche_di_elettronica/Logica_Combinatoria/Il decodificatore da BCD a 7 segmenti in VHDL
*** Multiplexing di più display a 7 segmentiEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Combinatoria/Multiplexing di più display a 7 segmenti
* Logica SequenzialeEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Sequenziale:
** Flip Flop di tipo DEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Sequenziale/Flip Flop di tipo D
** Flip Flop di tipo JK
** Flip Flop di tipo TEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Sequenziale/Flip Flop di tipo T
** Contatore e-o divisore modulo 2Esercitazioni pratiche di elettronica/Logica Sequenziale/Contatore e-o divisore modulo 2
** Contatori in cascataEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Sequenziale/Contatori in cascata
** Macchine a Stati FinitiEsercitazioni pratiche di elettronica/Logica Sequenziale/Macchine a Stati Finiti
* Elaborazione di Progetti ComplessiEsercitazioni pratiche di elettronica/Elaborazione di progetti complessi
* Risorse per il laboratorioEsercitazioni pratiche di elettronica/Risorse per il laboratorio
* Laboratorio di SistemiEsercitazioni pratiche di elettronica/Laboratorio di Sistemi
* AcronimiEsercitazioni pratiche di elettronica/Acronimi
* AutoriEsercitazioni pratiche di elettronica/Autori
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Sia data la funzione:
$y={\bar {A}}D+{\bar {A}}B+{\bar {A}}{\bar {B}}{\bar {D}}+BCD+A{\bar {B}}CD$
Ci troviamo di fronte ad una funzione con una singola variabile di uscita y e quattro variabili d'ingresso A, B, C, D.
Costruiamone la tabella di verità ovvero rispondiamo alla domanda: a fronte di tutte le combinazioni possibili e univoche di quattro variabili booleane quale sarà la risposta del nostro sistema di logica combinatoria?
Si procede ad esprimere l'uscita y analizzando la funzione booleana data, per ogni combinazione delle quattro variabili di ingresso; ovvero se per una riga della tabella esiste un termine dell'equazione per cui si ottiene un 1 (uno logico) come uscita, allora poniamo ad 1 (uno logico) l'uscita y della funzione.
Se non abbiamo commesso errori di calcolo la tabella dovrebbe essere la seguente, ma ad ogni modo ci riserveremo di confermare i risultati ottenuti analiticamente tramite il test hardware dopo aver provveduto all'implementazione della funzione stessa sulla nostra scheda:
| A | B | C | D | Y |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Lo schema non sarà altro che la somma logica (OR) dei termini (AND) dati nella funzione booleana che qui ripetiamo per sottolineare quanto andiamo a fare:
$y={\bar {A}}D+{\bar {A}}B+{\bar {A}}{\bar {B}}{\bar {D}}+BCD+A{\bar {B}}CD$
L'ISE ci mette a disposizione tutte le porte (o almeno molte e comunque quelle più necessarie) che servono per esprimere ciascuno dei nostri termini (minterm è il nome tecnico di ciascun termine).
Notare gli I/O Markers: i marcatori di input/output determinano le porte di ingresso e uscita dello schema.
La porta OR5 è una porta OR a 5 ingressi, notare l'I/O marker di uscita.
La porta AND2B1 è una porta AND a 2 ingressi (AND2) di cui uno è negato (B1).
La porta AND2B1 è una porta AND a 2 ingressi (AND2) di cui uno è negato (B1).
La porta AND3B3 è una porta AND a 3 ingressi (AND3) di cui tre negati (B3).
La porta AND3 è una porta AND a 3 ingressi (AND3) di cui nessuno è negato.
La porta AND4B1 è una porta AND a 4 ingressi (AND4) di cui uno è negato (B1).
Si veda Il file di piedinatura dal quale ci si potrà convincere che le porte d'ingresso A,B,C,D sono state indirizzate nella scheda Digilent XCRP ai switch SW1,SW2,SW3,SW4 mentre l'uscita Y viene inviata al LED1.
Ora si può passare all'implementazione su scheda, vedasi L'implementazione su scheda e il test