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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 085983 - PRINCIPI DI ARCHITETTURE DEI CALCOLATORI
Docente Zaccaria Vittorio
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (357) INGEGNERIA ELETTRONICA*AZZZZ085983 - PRINCIPI DI ARCHITETTURE DEI CALCOLATORI
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - MI (363) INGEGNERIA BIOMEDICA*AZZZZ085983 - PRINCIPI DI ARCHITETTURE DEI CALCOLATORI

Obiettivi dell'insegnamento

Scopo del corso è porre lo studente in grado di analizzare e valutare le moderne architetture di CPU, identificando gli aspetti più rilevanti nell'ottica delle prestazioni e le caratteristiche più significative anche in un ambito di progettazione di sistemi dedicati (embedded systems); per questo particolare attenzione è data allo studio delle reti logiche, e in particolare a sviluppare la capacità progettuale delle reti che servono alla realizzazione dei calcolatori.


Risultati di apprendimento attesi

DdD 1:( conoscenza e comprensione) A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

conosce i principi fondamentali di funzionamento dei sistemi digitali e di progettazione delle reti logiche

conosce l’architettura dei calcolatori a livello delle istruzioni macchina

conosce la struttura interna di un calcolatore e i principi del suo funzionamento.

DdD 2: (capacità di applicare conoscenza e comprensione) A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

è in grado di progettare reti logiche e di tradurre programmi da linguaggio C a linguaggio assemblatore

DdD 3 (autonomia di giudizio): Per il superamento dell'esame lo studente:

deve rispondere autonomamente anche a domande teoriche a risposta libera ed è quindi portato a sviluppare autonomia di giudizio sulla completezza, la profondità e la correttezza delle risposte liberamente fornite.

Dd4 (abilità comunicative): nessuno

DdD 5: (capacità di apprendimento) A seguito del superamento dell’esame, lo studente:

è in grado di apprendere in autonomia altre caratteristiche di base sull’architettura di calcolatori e metodi di ottimizzazione delle reti logiche.


Argomenti trattati

1. Il livello dei circuiti logici
1.1 Algebra di Boole e porte logiche fondamentali
1.2 Funzioni combinatorie, principali circuiti combinatori e ALU

1.3 Principi di progettazione e minimizzazione di reti logiche combinatorie
1.4 Bistabili e aspetti di sincronizzazione

1.5 Banco di registri e memoria

1.6 Principi di progettazione di reti logiche sequenziali (sincrone)

1.7 La progettazione funzionale basata su componenti standard di libreria.

2. Istruzioni macchina, assemblaggio e collegamento
2.1 Classi di istruzioni macchina e modalità di indirizzamento
2.2 La realizzazione di sottoprogrammi
2.3 Linguaggio Assembler, assemblaggio e collegamento
2.4 Traduzione di semplici programmi C in linguaggio Assembler

3. Microarchitettura
3.1 Struttura interna di un processore
3.2 Estensioni per architetture pipeline
3.3 Funzionamento delle memorie cache

4. Livello di sistema

4.1 le porte di ingresso e di uscita

4.2 le modalità di gestione dell'ingresso/uscita (controllo a programma, interruzione, DMA)

4.3 la memoria virtuale

 

 


Prerequisiti

La conoscenza del linguaggio C fornita nell'insegnamento "Fondamenti di informatica" è utile.


Modalità di valutazione

L’esame consta di una prova scritta (con esercizi e domande di teoria). Non vengono più tenute prove in itinere durante il semestre.

E' possibile richiedere progetti facoltativi al docente.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaDavid A. Patterson - John L. Hennessy, Struttura e progetto dei calcolatori, Editore: Zanichelli
Note:

Quarta edizione italiana (traduzione della quinta edizione americana).


Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
30:00
45:00
Esercitazione
20:00
30:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
21/01/2020