Il corso tratta le basi del progetto di circuiti digitali e dei sistemi basati su computer, percorrendo il flusso di apprendimento iniziato con il corso di Informatica. Tra gli argomenti trattati, si sottolineano: le nozioni di un sistema di processamento delle informazioni, la sua architettura, le sue modalità operative così come le tecniche base di progetto di un sistema operativo. Particolare attenzione è posta all’iterazione tra moduli hardware e software e le periferiche di un sistema basato su computer. Alcuni argomenti del corso sono introduttivi e saranno accuratamente analizzati nei futuri corsi del CV, in particolare nel campo dei Sistemi Operativi.

- Ripasso degli argomenti relativi al progetto di circuiti digitali
- Conoscenza dei concetti principali di un sistema basato su computer
- Conoscenza dell’architettura di un generico sistema di processamento e i suoi principi di funzionamento
- Conoscenza e apprendimento dei moduli principali che costituiscono un sistema basato su computer, con particolare enfasi ai moduli utilizzati nel progetto di circuiti digitali a livello porte logiche e registri.
- Conoscenza delle tecniche di progetto fondamentali di un sitema digitale (specifica e progetto di un circuito combinatorio e di un circuito sequenziale sincrono)
- Capacità di progetto di semplici circuiti combinatory e sequenziali sincroni
- Conoscenza dell’architettura del sottosistema memoria
- Conoscenza dei modi di interfacciamento e controllo del sistema di periferiche
- Fondamenti dell’architettura di un processore RISC

- Conoscenze base di algebra Booleana
- Conoscenze base delle tecniche di programmazione
- Conoscenze sulla rappresentazione dell’informazione

- Utilizzo dell’algebra Booleana (logica combinatorial, mappe di Karnaugh)
- Progetto di circuiti combinatori
- Circuiti combinatori speciali (Multiplexer, Decoder, Sommatori, Comparatori, ALU)
- Progetto di macchine a stati finiti
- Circuiti sequenziali speciali (Flip-Flop, Registri)
- Architettura e operazioni di un processore
- Progetto di un’unità di controllo attraverso l’uso di logica combinatori e circuiti sequenziali speciali
- Struttura e operazioni di un bus di comunicazione
- Elementi di memoria
- Gestione e controllo delle periferiche

Il laboratorio così come le esercitazioni in aula è parte integrante del presente corso. L’esatta durata e argomento del laboratorio saranno definiti ad ogni nuovo argomento e a seconda delle risorse disponibili. Durante il laboratorio, gli studenti tratteranno gli aspetti pratici introdotti durante le lezioni. Gli esercizi in aula riguardano le tecniche di progetto di circuiti combinatori e sequenziali. Gli esercizi di laboratorio e in aula saranno entrambi condotti con il supporto di ambienti di progetto software e di strumenti per lo sviluppo di software per il linguaggio assembler compatibili con il Personal Computer.

I libri di riferimento per la gran parte degli argomenti del corso sono:

V.C. Hamacher et al., Computer Organization, McGraw-Hill, 2005
M. Morris Mano, C. R. Kime, Logic and Computer Design Fundamentals, 4th edition, Pearson Prentice-Hall, 2008

In aggiunta, quando disponibili, saranno resi disponibili i lucidi del corso attraverso il Portale della Didattica, così come il materiale, non protetto da diritti, utilizzato durante il corso.

L’esame consiste in una prova scritta seguita, in caso di punteggio positivo, da una prova orale. Maggiori dettagli saranno forniti agli studenti all’inizio del corso.