Obiettivi formativi
Il corso fornisce gli elementi introduttivi alla comprensione del funzionamento dei sistemi digitali. Al termine del corso, lo studente acquisisce una visione funzionale dei sistemi digitali, ed è in grado di completare le prime esperienze progettuali e familiarizzare con alcuni degli strumenti CAD di base (quest'ultima parte è svolta nel modulo 2 del corso).
Prerequisiti
no
Contenuti dell'insegnamento
- Introduzione ai concetti base della teoria dell’informazione quali: modello di astrazione logica, segnali, sensori e attuatori, funzioni logiche.
- Progetto di reti logiche combinatorie mediante blocchi costitutivi elementari
- Progetto e sintesi di reti combinatorie.
- Blocchi circuitali complessi
- Progetto e sintesi di logiche sequenziali
- Architetture dei sistemi digitali
Programma esteso
Concetti base della teoria dell’informazione (6h)
- Modello e livelli di astrazione logica
- I segnali: rappresentazioni analogica, digitale
- I trasduttori: sensore e attuatore
- Conversione A/D e D/A
- Sistema numerico binario
- Funziona logica
- Concetti di black-box, I/O, elaborazione, memoria, controllo
Fondamenti di reti logiche combinatorie (6h)
- Porte logiche
- Operazioni ed espressioni logiche
- Algebra di Boole
- Teoremi di De Morgan
Sintesi di circuiti digitali (10 h)
- Tabella della verità
- Funzioni canoniche
- Mappe di Karnaugh
- Minimizzazione logica
- Problema dei ritardi e delle alee
Blocchi costitutivi combinatori (4h)
- Multiplexer, Decoder, Half Adder, Full Adder
Fondamenti di reti logiche sequenziali (16h)
- Latch e Flip-Flop
- Sintesi di reti sincrone
- Macchine a Stati Finiti
- Temporizzazioni delle logiche sequenziali
Cenni di Architetture Digitali (6h)
- Circuiti aritmetici, contatori, registri a scorrimento
- Memorie ROM, RAM
- ALU
- Matrici logiche: PAL e PLA
- Circuiti programmabili (FPGA)
- Schema funzionale di un uProcessore
Bibliografia
- S. L. Harris, D.M. Harris, “Sistemi digitali e architettura dei calcolatori”, Zanichelli editore
- M. Morris Mano, C.R. Kime, "Reti Logiche", Pearson Prentice Hall
- R. Laschi, M. Prandini, "Reti Logiche", Progetto Leonardo, Bologna
Metodi didattici
Il corso di articola in lezioni orali che costituiscono la base per la comprensione e l'elaborazione critica dei temi trattati. Vengono regolarmente proposte esercitazioni per sviluppare le capacità applicative e progettuali degli studenti.
Modalità verifica apprendimento
L'esame prevede una valutazione delle attività di laboratorio e una prova scritta con esercizi sugli argomenti trattati durante il corso.
Per accedere alla prova scritta del modulo 1 del corso è necessario superare la prova di laboratorio (modulo 2 del corso) che consisterà nello sviluppo di un progetto concordato con il docente del modulo 2.
Altre informazioni
Tutte le informazioni relative al corso sono reperibili nel portale internet:
http://elly2020.dia.unipr.it/
