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Con il termine di rete logica combinatoria (in inglese, combinational logic network) si definisce un circuito elettronico digitale realizzato mediante dispositivi elettronici in grado di svolgere funzioni di porte logiche (AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR) e caratterizzato dal fatto che i valori di uscita in ogni istante dipendono unicamente dai valori applicati in tale istante agli ingressi (ovvero, tali reti non hanno storia del funzionamento passato). Una rete combinatoria è quindi una rete logica con n ingressi e m uscite dove le uscite sono funzione degli ingressi, ma non del tempo: cambiano gli ingressi ed immediatamente cambiano le uscite. Si noti che tale definizione si applica correttamente solo a reti ideali, poiché implica che non ci siano ritardi fra una modifica di un valore di ingresso e la corrispondente modifica dei valori di uscita. A causa dei ritardi differenti nell' "attraversamento" di porte logiche da parte dei segnali, si possono infatti verificare malfunzionamenti dei valori delle uscite al variare degli ingressi. Questi malfunzionamenti prendono il nome di alee. Da un punto di vista realizzativo, il metodo descrittivo più utilizzato per l'analisi di una rete combinatoria è lo schema logico ovvero il grafo che rappresenta gli operatori logici utilizzati (cioè le porte logiche) e le loro interconnessioni reciproche. Dallo schema logico è possibile dedurre il comportamento funzionale della rete logica: si tratta di applicare una qualsiasi configurazione di ingresso e ricostruire mediante uso delle definizioni degli operatori logici il valore corrispondente dell'uscita. Il comportamento di una rete logica è definito mediante una espressione logica o funzione booleana, cioè una formula che esprime il valore delle uscite in funzione delle variabili di ingresso e degli operatori logici che si applicano a tali variabili.
Un metodo diverso di descrizione delle funzioni combinatorie è la tabella delle verità, cioè elencazione di tutte le possibili configurazioni dei valori di ingresso (w,x,y,z), associate ai corrispondenti valori assunti dalle uscite (f). Vediamo per esempio la tabella delle verità della rete sopra rappresentata:
Dalla tabella discendono direttamente due ulteriori metodi di rappresentazione:
Il numero designante (designation number), ovvero i valori in ordine crescente del numero binario che rappresenta ciascuna configurazione di ingresso. Nel caso appena visto, tale numero designante è: DN(f) = (0100010001000111)
La mappa di Karnaugh,
utile per la minimizzazione
di reti combinatorie.
Per individuare le specifiche del funzionamento delle reti combinatorie, si ricorre spesso alla rappresentazione tabellare, che consente facilmente di indicare il funzionamento del sistema digitale come relazione ingresso/uscita. Ad esempio, un semplice antifurto elettronico con chiave numerica a quattro bit costituita dalla sequenza 1011 è specificabile ricorrendo alla seguente tabella delle verità:
Non sempre la funzione che si vuole realizzare richiede di specificare i valori delle uscite in corrispondenza di tutte le configurazioni degli ingressi, dal momento che è possibile che alcune configurazioni non si possano mai presentare nell'utilizzo pratico del sistema digitale in oggetto. Si parla in questi casi di rete non completamente specificata.
Per approfondimenti vedi:
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