ARCHITETTURA DEGLI ELABORATORI E LABORATORIO F - N
Modulo LABORATORIO

Anno accademico 2023/2024 - Docente: GABRIELLA VERGA

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione: acquisire conoscenza e capacità di comprensione dei concetti fondamentali di architettura dei sistemi di calcolo e dei principi metodologici che ne ispirano lo sviluppo, nella prospettiva storica della loro evoluzione;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: acquisire capacità di risolvere problemi di progetto di sistemi di calcolo, cimentandosi con esercizi proposti a tal fine, e di adoperare, progettare e realizzare strumenti software, quali simulatori ed interpreti, per macchine astratte relative ai livelli più bassi della organizzazione dei sistemi di calcolo.

Autonomia di giudizio: essere in grado di confrontare e valutare la qualità di soluzioni a problemi di progetto di sistemi di calcolo.

Abilità comunicative: acquisire abilità comunicativa e proprietà di linguaggio utili alla comunicazione di problematiche inerenti il funzionamento, la progettazione, la realizzazione e la valutazione di sistemi di calcolo, anche con interlocutori non esperti.

Capacità di apprendimento: sviluppare capacita di adattamento delle proprie conoscenze alla rapida evoluzione della disciplina e di aggiornamento mediante la consultazione di fonti specialistiche del settore.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali, esempi e esercizi svolti in aula.

Prerequisiti richiesti

Nessun prerequisito è richiesto.

Frequenza lezioni

La frequenza delle lezioni e delle esercitazioni è fortemente consigliata.

Contenuti del corso

  1. Esercitazione su sistema binario e sui sistemi di rappresentazione
  2. Esercitazione su analisi e sintesi di funzioni logiche
  3. Esercitazione su circuiti sequenziali
  4. Esercitazione programmi assembly calcolo prodotto scalare e ricerca minimo
  5. Esercitazione di programmazione assembly per chiamata a sottoprogramma
  6. Esercitazione sulla struttura dei processori RISC
  7. Esercitazione sul pipelining
  8. Esercitazione interfacce di I/O
  9. Esercitazione Circuiti aritmetici

Testi di riferimento

C. Hamacher, Z. Vranesic, S. Zaky & N. Manjikian : Introduzione all'architettura dei calcolatori. Terza edizione, McGraw-Hill Education (Italy), 2013

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Esercitazione su sistema binario e sui sistemi di rappresentazioneCapitolo 1 (1.4-1.5) 
2Esercitazione su analisi e sintesi di funzioni logicheAppendice A (A.1-A4) 
3Esercitazione su circuiti sequenzialiAppendice A (A.5-A.10) 
4Esercitazione programmi assembly calcolo prodotto scalare e ricerca minimoCapitolo 2 (2.1-2.5, 2.11, App 2.1-2.2(ARM)) 
5Esercitazione di programmazione assembly per chiamata a sottoprogrammaCapitolo 2 (2.6-2.10, 2.12-2.13 App 2.3-2.4(ARM)) 
6Esercitazione sulla struttura dei processori RISCCapitolo 5
7Esercitazione sul pipeliningCapitolo 6
8Esercitazione interfacce di I/OCapitolo 7
9Esercitazione Circuiti aritmeticiCapitolo 9 (9.1-9.4, 9.6-9.8) 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta e colloquio orale.
Opzionale lo svolgimento e la presentazione di un progetto.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Conversioni di numeri in basi decimale, binario e esadecimale

Sintesi di funzioni logiche

Tabelle di verità di porte logiche

Istruzioni assembly, e programmi elementari

Esecuzione di istruzioni assembly tramite percorso dati