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Bruno Fadini » 10.Reti combinatorie - Codifica e trasmissione di codici - Modulo 2


Corso di Reti logiche

Reti combinatorie – Codifica e trasmissione di codici

Argomenti

  • Reti combinatorie
  • Codifica e decodifica
  • Trasmissione dei codici

Reti combinatorie

Caratteristiche generali

  • I segnali di uscita dipendono solo da quelli di ingresso all’istante considerato, salvo un ritardo
  • Il ritardo è solo un fenomeno parassita
  • In contrapposizione alle reti sequenziali che studieremo in seguito
  • Studieremo le reti componenti di reti più complesse spesso realizzate e poste in commercio come chip di circuiti integrati

Codifica e decodifica

I codici

  • Informazione = eliminazione di una incertezza = scelta di 1 fra N (finito) “oggetti”
  • “Oggetto” (in questo conteso) = numero, carattere, istruzione, caratteristica di un suono, pixel di una scena,…
  • Nei sistemi digitali l’oggetto” è rappresentato da una parola-codice di l bit
  • Dicesi Codice la corrispondenza (tabella) fra gli oggetti e le parole-codice

Caratteristiche di un codice

  • Codice a lunghezza fissa /variabile: per le diverse parole del codice è l = costante / variabile
  • Codifica indiretta: utilizza un alfabeto di simboli intermedi

Esempi:

  • Codice decimale (BCD)
  • Codice per la rappresentazione di una frase (caratteri+ASCII)

Codifica e decodifica

I codici – cont
k = 2 nel caso binario

Codice a lunghezza fissa
l ≥ {[logk N]}

dove {[Q]} è il primo intero maggiore o uguale a Q

Codice completo
N = kl : l = logk N

Esempio: ASCII, ottale, esadecimale

Codice incompleto
N non è potenza di k

Esempio decimale (BCD)

Codice ridondante
l > {[logk N]}

Esempio: codici con controllo di parità

Codifica e decodifica

Processo di codifica e decodifica

  • Codifica: Dato un oggetto, ricavare la parola-codice
  • Decodifica: Data una parola-codice, identificare l’oggetto associato
  • Per identificare un oggetto (rappresentazione o codice “decodificati”)
    • l = N (molto ridondante)
    • Ogni parola – codice ha un solo bit “1″.
  • Codifica: Dalla rappresentazione decodificata al codice
  • Decodifica: Dal codice alla rappresentazione decodificata

Codifica e decodifica

Reti di codifica binarie (codificatori)

  • Ingressi primari: rappresentazione decodificata
  • Condizione di vincolo: Fi · Fj = 0; ∀≠ j
  • Ingresso di abilitazione a
  • Uscite primarie: bit della parola codice C0…Cm-1
  • Uscita ausiliaria p (espressione in figura)
Schema esplicativo
Uscita ausiliaria p

Codifica e decodifica

Reti di decodifica binarie (decodificatori)

  • Ingressi primari: parola-codice C0…Cn-1
  • Ingresso di abilitazione a
  • Uscite: rappresentazione decodificata
  • Decodificatore completo/incompleto a seconda del codice
  • Decodificatore completo (n=2m )

Fi = α·Pi con Pi mintermine

Schema esplicativo

Schema esplicativo


Codifica e decodifica

Realizzazione di codificatori e decodificatori

  • Segnali Active high (1-attivi) e Active low (0-attivi)
  • Reti di decodifica composte da reti di decodifica più semplici
    • Reti rettangolari
    • Reti ad albero
    • Reti a semiselezione
  • Realizzazione di decodificatori incomplete

Codifica e decodifica

Reti di transcodifica

  • Associano ad ogni parola codice di C1 la corrispondente parola codice di C2

Esempio in figura

  • Ingresso: codice decimale 8-4-2-1
  • Uscita: codice a 7 bit associato a ciascuna cifra decimale
Esempio di rete di transcodifica

Esempio di rete di transcodifica


Trasmissione dei codici

Multiplexer lineare binario

  • Ingressi primari: n “dati” Ai
  • Ingressi di selezione: n segnali αi
  • Uscita B: l’ingresso selezionato

Multiplexer indirizzabile

  • Ingressi di selezione: log2n segnali ci collegati ad un MUX lineare attraverso un decoder (indirizzo di selezione)
  • Uscite
Multiplexer lineare binario
Multiplexer indirizzabile

Trasmissione dei codici

Demultiplexer indirizzabile (operazione inversa del MUX indirizzabild)

  • Ingresso primario: un solo bit B
  • Ingresso di selezione C con decodifica completa
  • Uscite: n – l’uscita identificata dall’indirizzo eguaglia l’ingresso B, le altre sono zero.

Ai = B · Pi con Pi mintermine delle C

Demultiplexer indirizzabile

Demultiplexer indirizzabile


Prossima lezione

Macchine aritmetiche – Gli addizionatori – Modulo 2

I materiali di supporto della lezione

B. Fadini, A. Esposito, Teoria e Progetto delle Reti Logiche, Napoli Liguori Ed., II ed, 1994. Cap. VI

U. De Carlini, B. Fadini, Macchine per l'elaborazione delle informazioni, Napoli Liguori Ed., II ed., 1995 (Capitoli III e VII)

B. Fadini, N. Mazzocca, Reti Logiche – Complementi ed Esercizi, Napoli Liguori Ed. 1995

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