PROVA A

Esercizio 1 (15 punti)

Analizzare l'automa in figura 1 e progettare il relativo circuito sequenziale, utilizzando per il progetto del circuito combinatorio relativo una memoria ROM. Usare FF di tipo SR.

Esercizio 2 (15 punti)

Costuire un bus di comunicazione fra quattro registri R1 R2 R3 R4 a due bit, tale che da ogni registro sia possibile trasferire informazione su ogni altro, ed inoltre sia possibile una modalità di comunicazione "broadcast" in cui l'informazione viene copiata da un registro sorgente su tutti i resgistri destinazione.

Progettare il sistema al livello di dettaglio di FF e porte logiche.

Evidenziare tutti i segnali di controllo necessari e chiarirne la funzione in una apposita tabella, ad es:

Segnale

Operazione

C1

abilita scrittura su FF1

 

PROVA B

Esercizio 1 (15 punti)

Costuire un bus di comunicazione fra tre registri R1 R2 R3 a tre bit, tale che da ogni registro sia possibile trasferire informazione su ogni altro. Inoltre sia possibile una modalità di comunicazione "broadcast" in cui l'informazione viene copiata da un registro sorgente RS (uno qualsiasi dei 3 rgistri) su tutti i registri destinazione RD(i restanti due). Infine, sia possibile il trasferimento di R1+R2 su R3.

Progettare il sistema al livello di dettaglio di FF e porte logiche.

Evidenziare tutti i segnali di controllo necessari e chiarirne la funzione in una apposita tabella, ad es:

Segnale

Operazione

C1

abilita scrittura su FF1

Esercizio 2 (15 punti)

Analizzare l'automa in figura 1 e progettare il relativo circuito sequenziale, utilizzando per il progetto del circuito combinatorio relativo un circuito PLA. Usare FF di tipo JK

 

 

 

 

 

 

 

 

Soluzione esercizio A

  1. Poiché l'automa ha 5 stati, sono necessari FF di tipo SR
  2. Una possibile codifica degli stati è la seguente:
  3. S0=000, S1=001,S2=010,S3=011,S4=100

  4. L'automa ha un input ed 1 output, che indicheremo rispettivamente con x(t) e y(t)
  5. La tabella degli stati futuri è la seguente:

Xq2q1q0

(t)

q2q1q0

(t+1)

S2R2S1R1S0R0

(t)

OUT

(t)

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

000

000

011

011

100

XXX

XXX

XXX

001

010

011

100

000

XXX

XXX

XXX

0X0X0X

0X0X01

0XX010

0XX0X0

X00X0X

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

0X0X10
0X1001
0XX010
100101
010X0X
XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

1

1

0

0

0

X

X

X

0

0

0

1

1

X

X

X

5) Un circuito combinatorio può essere realizzato usando una memoria ROM. In questo caso le specifiche del progetto sono fornite direttamente dalla tabella di verità (colonne 1, 3 e 4 della tabella degli stati futuri).

Gli input del circuito combinatorio (x, q2, q1,q0) vanno collegati con le linee di indirizzamento della ROM (rispettivamente, A3,A2,A1,A0), mentre le uscite del circuito sono le uscite della ROM.

In questo caso occorre una ROM con 4 linee di indirizzamento, ed (almeno) 7 uscite , che rappresentano i segnali S2,R2,S1,R1,S0,R0,y (rispettivamente, O6,O5,O4,O3,O2,O1,O0)

Nelle righe di indirizzo 000,001,010,011 e100 vanno memorizzate, rispettivamente, le stringhe:

0X0X0X1

0X0X101

0XX0100

0XX0X00

X00X0X0

Nelle righe di indirizzo 100,1001,1010,1011,1100 vanno memorizzate le stringhe:

0X0X100
0X10010
0XX0100
1001011
010X0X1

In tutte le altre righe, può essere memorizzata l'informazione di "default" (0 o 1), poiché si tratta di righe che non devono essere selezionate.

Soluzione Esercizio 2 : a) comunicazioni parallele consentite:

Codice segnale

Operazione

1

R1è R2

2

R1è R3

3

R1è R4

4

R2è R3

5

R2è R4

6

R2è R1

7

R3è R4

8

R3è R2

9

R3è R1

10

R4è R1

11

R4è R2

12

R4è R3

13

R1è R2,R3,R4

14

R2è R1,R3,R4

15

R3è R1,R2,R4

16

R4è R1,R2,R3

Soluzione b), bus unico

Codice segnale

Operazione

in_R1

busè R1

in_R2

busè R2

in_R3

busè R3

in_R4

busè R4

Br

busè R1,R2,R3,R4

c0

control input MPX0, MPX1

c1

control input MPX0, MPX1

 

c1c0

Operazione

00

R1è bus

01

R2è bus

10

R3è bus

11

R4è bus