OBIETTIVI FORMATIVI

L’insegnamento vuole fornire le conoscenze essenziali per comprendere il funzionamento dei sistemi elettronici basati su microprocessore. Queste tematiche vengono affrontate analizzando gli aspetti architetturali, progettuali e implementativi che caratterizzano le diverse tipologie di processore disponibili sul mercato.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La progettazione e realizzazione di un calcolatore digitale richiede essenzialmente di rispettare obiettivi ben definiti in termini di capacitá di calcolo, dimensioni, consumi e costi. In tal senso, il calcolatore digitale ospitato in un drone é diverso da quello destinato ad un centro di calcolo. Questo insegnamento vuole fornire allo studente gli strumenti per comprendere ed analizzare le scelte progettuali e implementative che conducono al raggiungimento dei diversi obiettivi. Allo stesso tempo, si vuole offrire allo studente l'opportunitá di applicare le conoscenze acquisite affrontando esempi pratici di progettazione dei sistemi digitali; questo scopo viene perseguito attraverso una serie di esercitazioni distribuite lungo il semestre. Lo studente avrá quindi modo di proseguire il suo percorso di formazione relativo ai sistemi elettronici digitali e alla loro progettazione iniziato nel primo anno, affrontando specificamente gli aspetti legati ai sistemi basati su microprocessori programmabili.

MODALITA' DIDATTICHE

Il pecorso formativo si sviluppa lungo due itinerari. Da un lato la classica didattica frontale affronta i contenuti teorici. Dall'altro, una serie di esercitazioni pratiche distribuite lungo il semestre mira a coinvolgere direttamente gli studenti nella fase di progettazione di un sistema elettronico digitale, utilizzando strumenti professionali.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma è strutturato come segue: 1) Introduzione alla progettazione dei calcolatori digitali: dalla architettura al dispositivo fisico; 2) Il livello tecnologico: il transitor come elemento base per la realizzazione di porte digitali; 3) Definizione e analisi dei parametri fondamentali: capacitá di calcolo, consumi, costi, dimensioni; 4) Aritmetica nei sistemi digitali: numeri interi e numeri reali; 5) Livello architetturale: analisi delle scelte progettuali e di architetture commerciali; 6) Dalla architettura al processore: datapath e unità di controllo; 7) Pipeline; 8) Organizzazione gerarchica della memoria.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

materiale messo a disposizione dal docente su Aulaweb

G. Conte, A. Mazzeo, N. Mazzocca, P. Prinetto, Architettura dei Calcolatori, Cittá Studi Edizioni

D.A. Patterson, J.L. Hennessy, Struttura e Progetto dei Calcolatori, Zanichelli

S.L. Harris, D.M. Harris, Sistemi Digital e Architettura dei Calcolatori, Zanichelli