Codice insegnamento

4S00011

Crediti

12

Coordinatore

Franco Fummi

Lingua di erogazione

Italiano

Offerto anche nei corsi:

• Architetture di computer e introduzione alle reti con laboratorio del corso Laurea interateneo in Ingegneria dei sistemi medicali per la persona [L-8]

Settore Scientifico Disciplinare (SSD)

ING-INF/05 - SISTEMI DI ELABORAZIONE DELLE INFORMAZIONI

Moodle Seminari 0

L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi di apprendimento

Il corso si propone di fornire allo studente la conoscenza teorica e pratica necessaria alla realizzazione in forma digitale di un algoritmo, presentando le possibili alternative comprese tra l'utilizzo di un sistema di calcolo automatico general purpose e la costruzione di un dispositivo digitale dedicato. Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di: avere conoscenze e capacità di comprensione delle nozioni teoriche e pratiche necessarie alla realizzazione in forma digitale di un algoritmo e delle problematiche derivanti dalla implementazione hardware di un algoritmo; avere capacità di applicare le conoscenze acquisite e capacità di comprensione al fine di saper individuare le caratteristiche architetturali di una macchina in funzione dei requisiti del compito da svolgere; saper valutare la complessità di realizzazione in forma digitale di un algoritmo; saper presentare le caratteristiche principali di un progetto autonomamente realizzato e saper interagire con un gruppo di colleghi per la realizzazione di un progetto comune; saper sviluppare le competenze necessarie per proseguire gli studi in modo autonomo nell’ambito della progettazione di sistemi digitali.

Prerequisiti e nozioni di base

Come insegnamento del primo anno non sono richiesti particolari prerequisiti se non la conoscenza dei saperi minimi.

Programma

Teoria
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* Fondamenti:
- codifica dell'informazione,
- funzioni booleane,
- aritmetica.
* Progettazione digitale:
- circuiti combinatori,
- circuiti sequenziali,
- circuiti sequenziali con unità di elaborazione,
- circuiti sequenziali programmabili.
* Architettura del calcolatore:
- principi di base,
- il set di istruzioni,
- unità di elaborazione,
- gerarchia di memoria,
- organizzazione dell'input/output,
- dal modello alla realtà (cache, memoria virtuale, pipeline),
- parallelismi.
Laboratorio
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* Progettazione digitale automatica di un dispositivo programmabile
* Il linguaggio assembly dell'Intel 80X86
* Interazione tra linguaggio assembly e linguaggio ad alto livello

Bibliografia

Modalità didattiche

Ogni lezione frontale è esemplificata da specifiche esercitazioni in aula e da attività di laboratorio. Materiale di supporto e approfondimento è disponibile sul sito di elearning.
Sulle pagine Moodle dell'A.A.21/22 sono disponibili le rigistrazioni di tutte le lezioni.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto, suddiviso in due prove parziali, e valutazione di due elaborati riassuntivi delle attività di laboratorio.

Criteri di valutazione

Per superare l'esame gli studenti devono dimostrare di:
- saper progettare un dispositivo digitale,
- conoscere i componenti principali dell'architettura di un calcolatore,
- saper programmare in assembly interagendo correttamente con i componenti del calcolatore,
- saper applicare le conoscenze acquisite per risolvere problemi applicativi presentati sotto forma di esercizi, domande e progetti.

Criteri di composizione del voto finale

Le competenze teoriche vengono verificate con una prova scritta scomposta durante il corso in prove intermedie.
Per la verifica delle attività di laboratorio è prevista la consegna di due elaborati il cui voto medio incide per un massimo di 4/30 sul voto finale.
Voti di teoria non completati dal voto di laboratorio nella stessa sessione d'esame vengono mantenuti per la sessione successiva a fronte di una riduzione.

Lingua dell'esame

italiano