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A.S.E.1.1 Architettura Dei Sistemi Elettronici Lezione n° 1 DocenteDocente Scopo del corsoScopo del corso PrerequisitiPrerequisiti Programma primo moduloProgramma.

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1 A.S.E.1.1 Architettura Dei Sistemi Elettronici Lezione n° 1 DocenteDocente Scopo del corsoScopo del corso PrerequisitiPrerequisiti Programma primo moduloProgramma primo modulo Programma secondo moduloProgramma secondo modulo Modalità desameModalità desame Introduzione al corsoIntroduzione al corso

2 A.S.E.1.2 Docente Pierangelo Terreni Dipartimento di Ingegneria dellInformazioneDipartimento di Ingegneria dellInformazione Telefono: Telefono: Orario di ricevimentoOrario di ricevimento –Mercoledì10,30 – 13,30 Massimo Rovini Fernando De Bernardinis

3 A.S.E.1.3 Scopo Del Corso Fornire allo studente conoscenze suFornire allo studente conoscenze su –Organizzazione di un sistema elettronico Blocchi baseBlocchi base Elaborazione analogica, elaborazione digitaleElaborazione analogica, elaborazione digitale –Architettura di un calcolatore –Aritmetica del calcolatore Sistemi numericiSistemi numerici Aritmetica binarieAritmetica binarie –Analisi e sintesi di sistemi digitali Reti logiche combinatorieReti logiche combinatorie Reti logiche sequenzialiReti logiche sequenziali –Sistemi a controllo di programma

4 A.S.E.1.4 Prerequisiti Conoscenze di base di aritmeticaConoscenze di base di aritmetica –Operazioni fondamentali –Espressioni letterali Conoscenze di base di elettrologiaConoscenze di base di elettrologia –Differenza di potenziale –Carica elettrica –Legge di Ohm –Leggi di Kirchhoff –(Elettromagnete)

5 A.S.E.1.5 Programma Primo Modulo (1) SISTEMI ELETTRONICISISTEMI ELETTRONICI –Blocchi base costituenti un sistema elettronico –Segnali analogici e segnali digitali –Architettura di un calcolatore Sistemi numerici Sistemi numerici –Sistema numerico posizionale –Aritmetica binaria –Conversione di base – Numeri relativi –Codici e conversioni di codici –(Rappresentazione in virgola mobile ) –(Rappresentazione in virgola mobile )

6 A.S.E.1.6 Programma Primo Modulo (2) ALGEBRA BOOLEANA:ALGEBRA BOOLEANA: –Lalgebra booleana quale sistema matematico –Funzioni logiche elementari –Tabella di verità ed espressioni boleane –Teoremi fondamentali –Forme canoniche –Tecniche di minimizzazione logica –Tecniche di minimizzazione logica RETI LOGICHE COMBINATORIERETI LOGICHE COMBINATORIE –La rete logica come blocco funzionale –Modelli di descrizione –Porte logiche –Cenni alle tecniche di realizzazione –Cenni alle tecniche di realizzazione

7 A.S.E.1.7 Programma Primo Modulo (3) RETI COMBINATORIE PER LESECUZIONE DI OPERAZIONI ARITMETICHE:RETI COMBINATORIE PER LESECUZIONE DI OPERAZIONI ARITMETICHE: –Sommatore serale e parallelo –Sottrattore –Moltiplicatore seriale e parallelo –Decoder/demultiplexer, multiplexer –Unità logica e aritmetica (ALU) –Concetto di microprogrammazione –Concetto di microprogrammazione

8 A.S.E.1.8 Programma Secondo Modulo (1) RETI LOGICHE SEQUENZIALI :RETI LOGICHE SEQUENZIALI : –Modello funzionale –Descrizione mediante tabelle, grafi e diagrammi di flusso –Il flip-flop SR, il flip-flop D latch e il flip-flop D edge-triggered. –Il flip-flop SR, il flip-flop D latch e il flip-flop D edge-triggered. RETI LOGICHE SEQUENZIALI SINCRONERETI LOGICHE SEQUENZIALI SINCRONE –Il concetto di clock –Reti sequenziali sincronizzate di Moore, di Mealy e di Mealy ritardata –Modello funzionale, descrizione mediante tabelle, grafi e diagrammi di flusso (ASM) –Tecniche di sintesi –Flip-flop SR cloccato, flip-flop J-K,flip-flop T

9 A.S.E.1.9 Programma Secondo Modulo (2) RETI LOGICHE SEQUENZIALI ASINCRONE:RETI LOGICHE SEQUENZIALI ASINCRONE: –Vantaggi delle reti asincrone –Inconvenienti delle reti asincrone (alee corse etc.) –Descrizione mediante tabelle, grafi e diagrammi di flusso –Tecniche di progetto –Tecniche di progetto REGISTRI E CONTATORTIREGISTRI E CONTATORTI –Registri a caricamento parallelo –Registri a scorrimento –Contatori asincroni modulo 2 n –Contatori sincroni modulo 2 n –Contatori sincroni modulo n

10 A.S.E.1.10 Programma Secondo Modulo (3) CIRCUITI DI MEMORIACIRCUITI DI MEMORIA –Definizione di memoria ROM e RAM –Organizzazione di una RAM –Realizzazione del meccanismo di lettura/scrittura –Memorie a due porte, ad accesso sequenziali –Realizzazione di uno stack.

11 A.S.E.1.11 Programma Secondo Modulo (4) ARCHITETTURA DI UN MICROCONTROLLOREARCHITETTURA DI UN MICROCONTROLLORE –Moduli di base e loro collegamento –Blocco esecutore e blocco sequenzializzatore –Registri, interfacce parallelo e sereiali –Unità dingresso e duscita –Unità dingresso e duscita LINGUAGGIO MACCHINA E ASSEMBLERLINGUAGGIO MACCHINA E ASSEMBLER –Struttura di base –Costrutti di scelta condizionale, costrutti ripetitivi, uso di sottoprogrammi – Gestione dellinterfaccia con lesterno, interruzioni – Sviluppo di un programma assembler

12 A.S.E.1.12 Modalità Desame Prova scrittaProva scritta Prova oraleProva orale Una prove in itinere alla fine della prima parteUna prove in itinere alla fine della prima parte Una prove in itinere alla fine della seconda parteUna prove in itinere alla fine della seconda parte LE DUE PROVE IN ITINERE (se sufficienti) sostituiscono la prova scritta finaleLE DUE PROVE IN ITINERE (se sufficienti) sostituiscono la prova scritta finale [Iscrizione allesame mediante INTERNET]

13 A.S.E.1.13 Testi Consigliati 1.Donald D. Givone Digital Principles and Design McGraw-Hill 2.N. Balabanian, B. Carlson Digital Logic Design Principles John Wiley & Sons 3.M.H. Rashid Fondamenti di Elettronica APOGEO 4.M.Morris Mano, Charles R.Kime Reti Logiche Addison Wesley 5.Slideshttp://vlsi.iet.unipi.it Classes ASE

14 A.S.E.1.14 Testi di Consultazione 1.P. Corsini Dalle porte AND OR NOT al sistema Calcolatore Edizioni ETS 2.F. Luccio, L. Pagli Reti Logiche e Calcolatore Boringhieri 3.D. Givone, P. Roesser Microprocessors / Microcomputers An Introduction McGraw-Hill

15 A.S.E.1.15 Introduzione Al Corso Sistemi elettronici nella vita quotidiana.Sistemi elettronici nella vita quotidiana. –Apparecchi telefonici. –Apparecchi radio. –Televisione. –Sistemi audio. –Personal computer. –Sistemi di controllo industriale. –Sistemi di sicurezza su autovetture (ABS, ADS, ESP). –Sistemi di iniezione e di accensione. –Domotica –………………………………….

16 A.S.E.1.16 Grandezze Elettriche 1 Differenza di potenzialeDifferenza di potenziale –Generatore di tensione continua V - + V t

17 A.S.E.1.17 Grandezze Elettriche 2 Differenza di potenzialeDifferenza di potenziale –Generatore di tensione alternata V - + T F = 1 / T

18 A.S.E.1.18 Grandezze Elettriche 3 Segnale qualunqueSegnale qualunque V - +

19 A.S.E.1.19 Legge Di OHM V - + IR

20 A.S.E.1.20 Prima Legge Di Kirchhoff Legge di Kirchhoff ai nodi[KIL]Legge di Kirchhoff ai nodi[KIL] I1I1 I2I2 I3I3 I4I4 I5I5

21 A.S.E.1.21 Seconda Legge Di Kirchhoff Legge di Kirchhoff alle maglie[KVL]Legge di Kirchhoff alle maglie[KVL] V1V1 V2V2 V3V3 V4V4 V5V

22 A.S.E.1.22 Potenza in Un Circuito Elettrico Legge di jouleLegge di joule V -+IR

23 A.S.E.1.23 Conlusioni Scopo del corsoScopo del corso Richiami di elettrologiaRichiami di elettrologia Legge di ohmLegge di ohm Prima legge di KirchhoffPrima legge di Kirchhoff Seconda legge di KirchhoffSeconda legge di Kirchhoff Potenza in un circuito elettricoPotenza in un circuito elettrico Legge di jouleLegge di joule


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