| Lezioni ed esercitazioni |
Ore |
| Argomenti |
Contenuti specifici |
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| Introduzione al progetto digitale moderno |
Rappresentazioni del progetto. Flusso progettuale. Prototipizzazione rapida.
Logica combinatoria e logica sequenziale.
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4 |
| Algebra di Boole |
Definizioni e teoremi principali (es., dualita' e leggi di De Morgan).
Rappresentazioni di un circuito logico (logica a interruttori,
tabelle di verita', forme algebriche a due e a piu' livelli,
reti di porte logiche, macromodelli logici, forme d'onda).
Semplificazione di espressioni algebriche con le regole di riscrittura.
Somme di prodotti e prodotti di somme e loro forme canoniche.
Logica positiva e negativa.
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6 |
| Minimizzazione a due e a piu' livelli |
Funzioni non completamente specificate e loro rappresentazione con ipercubi.
Implicanti, implicanti primi, implicanti primi essenziali.
Minimizzazione euristica con mappe di Karnaugh.
Algoritmo ricorsivo per il calcolo di tutti gl'implicanti primi.
Minimizzazione esatta con il metodo di Quine-McCluskey.
Conversione di circuiti AND/OR e OR/AND in circuiti NAND/NAND e NOR/NOR.
Sintesi con porte AND/OR/invertitore e OR/AND/invertitore.
Cenni sulla sintesi logica multi-livello.
Forme fattorizzate e divisione logica.
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6 |
| Il ritardo nei circuiti combinatori |
Modelli e calcolo del ritardo in circuiti combinatori.
Circuiti generatori d'impulsi.
Impulsi spurii, alee statiche e dinamiche.
Rilevamento ed eliminazione delle alee statiche in reti a due livelli. |
2 |
| Reti combinatorie complesse |
Logica a commutatori (porte trasmissive CMOS).
Selettori (MUX) e deselettori (DEMUX).
Selettori e deselettori/decodificatori come elementi logici universali.
Porte a collettore aperto e a 3 stati.
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2 |
| Logica programmabile e memorie |
Dispositivi programmabili a due livelli (PAL e PLA).
Memorie a sola lettura (ROM) |
2 |
| Circuiti aritmetici |
Sistemi numerici in binario: rappresentazione di numeri negativi,
addizione e sottrazione, condizioni di trabocco.
Reti logiche per l'addizione binaria: sommatore semplice, a propagazione
di riporto, ad anticipo di riporto, a selezione di riporto.
Rappresentazione numerica BCD e sommatore BCD.
Unita' aritmetico-logica. Moltiplicatori combinatori.
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4 |
| Reti sequenziali |
Circuiti con retroazione.
Elemento di memoria di tipo SR. Problema degl'ingressi proibiti 11 e
condizioni di corsa critica. Elemento SR (con orologio) sensibile al livello.
Elemento di memoria di tipo JK e problema dell'instabilita' dello stato
sotto gl'ingressi 11.
Elemento di memoria di tipo master-slave e problema della memorizzazione
di spifferi spurii.
Elementi di memoria attivi sul fronte d'onda (es., bistabile di tipo D).
Trasformazioni tra bistabili.
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6 |
| Il ritardo nei circuiti sequenziali |
Modelli e calcolo del ritardo in circuiti sequenziali.
Tempo di definizione e mantenimento del segnale (setup/hold),
tempo di propagazione, ciclo di lavoro dell'orologio.
Corse di segnali in una cascata di elementi di memoria.
Orologio di ampiezza ristretta e orologio a piu' fasi.
Vincoli sui percorsi piu' veloci e piu' lenti di un circuito.
Distorsioni dell'orologio.
Determinazione della frequenza massima d'orologio.
Metodologie di temporizzazione. |
2 |
| Reti sequenziali complesse |
Registri di memoria e registri a scorrimento.
Contatori.
Memorie ad accesso casuale (RAM). |
2 |
| Macchine a stati finiti |
Nozione di macchina a stati finiti.
La tempistica di una macchina a stati finiti.
Rappresentazioni grafiche (grafo delle transizioni e ASM)
e testuali (tavola delle transizioni e linguaggi HDL).
Macchine di Mealy e di Moore.
Minimizzazione degli stati di macchine completamente specificate. |
3 |
| Progetto di sistemi sequenziali |
Analisi dei sistemi sequenziali.
Dalla specifica in linguaggio naturale di una macchina a stati finiti
al suo grafo delle transizioni.
Sintesi di sistemi sequenziali dal grafo delle transizioni
alla rete logica (porte e bistabili).
Deprogettazione di una rete logica (porte e bistabili)
per ottenere il grafo delle transizioni della macchina a stati finiti
corrispondente. |
4 |
| Totale ore lezioni ed esercitazioni |
43 |
| di cui di esercitazione |
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Ulteriori attività di didattica assistita
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Ore
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| Laboratorio |
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| Seminari e/o testimonianze |
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| Corsi integrativi |
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| Visite guidate |
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| Illustrazione progetto d'esame |
1 |
| Totale ore dedicate ad altre attività di didattica
assistita |
1 |
| Totale ore complessive |
44
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