72943 - SISTEMI DIGITALI M

Conoscenze e abilità da conseguire

Introduzione alle metodologie di progetto di sistemi digitali complessi. Linguaggi per la descrizione del hardware. Componenti logici avanzati (PLD e FPGA).

Contenuti

Generalità e nozioni introduttive. Macchine e processi di elaborazione: la gerarchia dei livelli di descrizione. Obiettivi e metodi dei procedimenti di analisi e di sintesi dei sistemi digitali. Modelli di riferimento per lo studio dei sistemi digitali. Strumenti per la descrizione formale del comportamento e della struttura dei sistemi digitali. Introduzione ai linguaggi per la descrizione del hardware: RTL e VHDL. Componenti digitali integrati: tipologie (componenti monofunzionali, componenti multifunzionali, componenti universali), struttura e cenni alle caratteristiche tecnologiche. Impatto dell'evoluzione architetturale dei componenti MSI, LSI, VLSI sulle metodologie di progetto di sistemi digitali combinatori e sequenziali. Moderne metodologie di progetto dei sistemi digitali. Il principio di decomposizione di sistemi complessi in sottosistemi funzionali cooperanti. Definizione dei servizi, delle interfacce, dei protocolli di comunicazione tra sottosistemi. L'approccio progettuale 'data path & control unit'. Descrizione formale delle specifiche di progetto in termini di grafi dei dati e di controllo. Il problema dello scheduling: 'time constrained scheduling' e 'resource-constrained scheduling'. Allocazione delle risorse e progetto del data path. Sintesi dell'unità di controllo mediante 'algorithmic state machines'.

Testi/Bibliografia

F. VAHID: ‘DIGITAL DESIGN', JOHN WILEY & SONS, II EDITION, 2011.

D. GAJSKI, N. DUTT, A. WU, S. LIN: ‘HIGH-LEVEL SYNTHESIS: INTRODUCTION TO CHIP AND SYSTEM DESIGN', KLUWER ACADEMIC PRESS, 1992.

G. DE MICHELI: ‘SYNTHESIS AND OPTIMIZATION OF DIGITAL CIRCUITS', McGRAW-HILL, 1994.

V. A. PEDRONI: ‘CIRCUIT DESIGN AND SIMULATION WITH VHDL', MIT PRESS, II EDITION, 2010.

M. ZWOLINSKI: ‘DIGITAL SYSTEM DESIGN WITH VHDL', PRENTICE HALL, 2004.

Metodi didattici

Le lezioni in aula vengono svolte con l'ausilio di un proiettore di diapositive (di cui è possibile preventivamente procurarsi una copia cartacea accedendo al sito WEB del corso), in modo da consentire allo Studente di concentrarsi sui contenuti esposti piuttosto che sulla stesura di appunti.
Lezioni ed esercitazioni sono continuamente intercalate, alternando l'esposizione di concetti con esemplificazioni applicative.
Per completare la preparazione sono inoltre proposti approfondimenti da sviluppare attraverso esercitazioni guidate o autonome in laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta obbligatoria ed in una eventuale prova orale a carattere integrativo.

Strumenti a supporto della didattica

Nel sito del corso (http://lia.deis.unibo.it/courses/) sono disponibili le slide presentate a lezione, la guida alle esercitazioni in laboratorio, i testi e le soluzioni delle prove scritte d'esame.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Eugenio Faldella