Offerta Didattica
INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA
CALCOLATORI (annuale)
Classe di corso: L-8 - Ingegneria dell'informazione
AA: 2021/2022
Sedi: MESSINA
SSD | TAF | tipologia | frequenza | moduli |
---|---|---|---|---|
ING-INF/05 | Caratterizzante | Libera | Libera | Sì |
CFU | CFU LEZ | CFU LAB | CFU ESE | ORE | ORE LEZ | ORE LAB | ORE ESE |
---|---|---|---|---|---|---|---|
12 | 8 | 0 | 4 | 96 | 48 | 0 | 48 |
LegendaCFU: n. crediti dell’insegnamento CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula CFU LAB: n. cfu di laboratorio CFU ESE: n. cfu di esercitazione FREQUENZA:Libera/Obbligatoria MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli ORE: n. ore programmate ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento TAF:sigla della tipologia di attività formativa TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio
Obiettivi Formativi
Fornire le conoscenze di base relative alle metodologie per l'analisi ed il progetto dei circuiti logici, lo studio degli elementi fondamentali di architettura dei sistemi di calcolo e della programmazione assembly. Fornire conoscenza e comprensione con una visione critica delle moderne architetture di calcolo, caratterizzate da una complessità sempre crescente.Sviluppare la capacità di comprendere gli aspetti rilevanti delle interfacce hardware/software e di analizzare e progettare sistemi logici digitali.Sviluppare l’autonomia nella scelta delle migliori soluzioni tecnologiche da utilizzare nel progetto in esame.Sviluppare la capacità di esprimersi utilizzando un linguaggio adeguato agli standard del settore e di aggiornarsi sull’evoluzione tecnologica nell’ambito dei calcolatori elettronici.Learning Goals
Metodi didattici
Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi formativi previsti, si svolge prevalentemente attraverso lezioni frontali. Sono inoltre previste esercitazioni in aula ed esercitazioni guidate svolte dagli studenti con lo scopo di stimolare l’approccio ai problemi con autonomia e senso critico. Tutte le attività sono svolte con supporto di lavagna digitale (tablet).Teaching Methods
Prerequisiti
Conoscenze di informatica (concetti di programmazione di linguaggi ad alto livello)Prerequisites
Verifiche dell'apprendimento
MODULO A + MODULO B (12 CFU) L'esame consiste in una prova scritta, seguita dalla prova orale. Durante la prova scritta si chiede di eseguire il progetto di una rete sequenziale sincrona. Il tempo assegnato per la prova scritta è di due ore. L’esito della prova scritta potrà essere: “buono” (lo studente è ammesso alla prova orale senza nessuna limitazione sul voto finale), “sufficiente” (lo studente è ammesso alla prova orale ma la valutazione finale non potrà superare 25/30), “insufficiente” (lo studente non è ammesso alla prova orale e dovrà ripetere la prova scritta). Superata la prova scritta (con esito “buono” o “sufficiente”), essa ha validità per l’appello in corso entro il quale dovrà essere sostenuta la prova orale. La prova orale è incentrata sugli argomenti trattati durante il corso. Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione dei contenuti del corso e di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento, l'abilità comunicativa e proprietà di linguaggio scientifico e indi valutare le facoltà logico-deduttive acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi ed è calcolato sulla valutazione della prova orale, ferme restando le eventuali limitazioni di voto previste dalla prova scritta.Durante lo svolgimento del corso è prevista una prova scritta in itinere. La prova in itinere ha lo stesso contenuto, le stesse modalità, la stessa valutazione e le stesse limitazioni di voto della prova scritta. Lo studente che supera la prova in itinere è esonerato dalla prova scritta e può direttamente sostenere la prova orale. La prova in itinere viene svolta nella prima parte del secondo semestre ed ha validità per tutta la sessione di esami di giugno/luglio.Durante le prove scritte non è possibile consultare né appunti né il libro di testo.Assessment
Programma del Corso
------------------------------------------------------------ Modulo: 3204/1 - CALCOLATORI A ------------------------------------------------------------ -CONCETTI PRELIMINARI: Sistemi numerici posizionali. Codifica delle informazioni. Complemento alla base e complemento alla base meno uno. Codifica numeri interi e relativi. Codifica floating point. Lo standard IEEE 754. Il concetto di bit. -LOGICA COMBINATORIA: Algebra di Boole. Operatori logici. Porte logiche, Espressioni e funzioni booleane. Reti logiche combinatorie. Le mappe di Karnaugh. Reti multilivello. Condizioni di indifferenza. Alta impedenza. Multiplexer e Decoder. Temporizzazioni. -LOGICA SEQUENZIALE: Reti logici sequenziali. Latch e Flip-Flop. Progetto di reti logiche sequenziali sincrone. Macchine a stati finiti. Temporizzazione della logica sequenziale. Preset e Clear. -COMPONENTI LOGICI: Cenni sui linguaggi di descrizione dell’hardware (Verilog). Circuiti aritmetici. Contatori e registri. Componenti di memoria. La Memoria ROM. La memoria RAM. RAM dinamica e RAM statica. Circuiti logici programmabili. ------------------------------------------------------------ Modulo: 3204/2 - CALCOLATORI B ------------------------------------------------------------ -ARCHITETTURA ARM: Il linguaggio Assembly. L’Instruction Set Architecture Arm. Istruzioni data processing. Istruzioni di accesso alla memoria. Istruzioni di salto. Istruzioni condizionali. Le funzioni. Lo stack. Linguaggio macchina. Il compilatore. L’assemblatore. Il linker. Il loader. Memory map. -MICROARCHITETTURA ARM: Analisi delle prestazioni. Il Datapath. Processore a ciclo singolo. Processore multiciclo. Processore con pipeline. -IL SISTEMA DI MEMORIA: La memoria cache. Tasso di successo e di insuccesso. Cache a mappatura diretta. Cache set associative. Cache fully associative. La memoria virtuale.Course Syllabus
Testi di riferimento: ------------------------------------------------------------
Modulo: 3204/1 - CALCOLATORI A
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- Harris, Harris - Sistemi digitali e architettura dei calcolatori - Zanichelli - ISBN: 9788808920737
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Modulo: 3204/2 - CALCOLATORI B
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- Harris, Harris - Sistemi digitali e architettura dei calcolatori - Zanichelli - ISBN: 9788808920737
Esami: Elenco degli appelli
Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento
Docente: DARIO BRUNEO
Orario di Ricevimento - DARIO BRUNEO
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Martedì | 15:00 | 17:00 | Dipartimento di Ingegneria - 7° piano - blocco B |
Note:
Docente: DARIO BRUNEO
Orario di Ricevimento - DARIO BRUNEO
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Martedì | 15:00 | 17:00 | Dipartimento di Ingegneria - 7° piano - blocco B |
Note: