17917 - RETI LOGICHE L-A

Conoscenze e abilità da conseguire

Gli studenti acquisiranno i principi ed i metodi su cui si basa la progettazione logica delle macchine che ricevono, elaborano e generano segnali a due valori.

In tale contesto gli studenti impareranno a descrivere la macchina da un duplice punto di vista: il comportamento, cioè il “cosa fa”, e la struttura, cioè il “come è fatta”.

Impareranno anche a passare in modo sistematico dal comportamento alla struttura (problema della sintesi) e dalla struttura al comportamento (problema di analisi).

Contenuti

1. Livelli di progettazione di una macchina digitale. Descrizione
   a blocchi di una struttura. Descrizione a parole di un comportamento. Classificazione
   dei segnali. Reti di interruttori.
   
2. Rappresentazione binaria dell'informazione. Proprietà dei codici. Codifica dei testi e dei numeri.
   
3. Elaborazione di stringhe di simboli. La classificazione
   delle macchine digitali in combinatorie, asincrone e sincrone. Il modello
   della macchina a stati finiti: la descrizione del comportamento tramite grafo
   degli stati e tramite tabella di flusso.
   
4. La rete logica combinatoria. Funzioni, tabelle della verità
   e schemi logici. Algebra di commutazione: operazioni, espressioni e teoremi
   di equivalenza. Sintesi ed analisi con espressioni canoniche e con espressioni
   generali. Reti combinatorie reali: comportamento in transitorio ed a regime.
   
5. Mappe di Karnaugh. Sintesi con espressioni minime. Sintesi
   ed analisi di reti combinatorie contenenti MUX, ROM e Matrici Logiche Programmabili.
   
6. La rete logica sequenziale asincrona come rete combinatoria
   con retroazioni dirette. Comportamenti ottenibili, vincoli di corretto impiego
   e tecniche per l'eliminazione a priori dei malfunzionamenti. Equazioni caratteristiche
   e strutture delle memorie binarie. Procedimenti sistematici per l'analisi
   e la sintesi di qualsiasi rete asincrona.
   
7. La rete logica sequenziale sincrona come rete combinatoria
   con retroazioni a flip-flop. Progetto del periodo del segnale di clock. Metodi
   di sintesi e di analisi per reti con flip-flop di tipo D, di tipo JK e di
   tipo T. Metodi di sintesi e di analisi per reti sequenziali sincrone contenenti
   Registri. Contatori e Registri a scorrimento.

Testi/Bibliografia

R. Laschi, M. Prandini “Appunti di Reti Logiche”, Esculapio, 2005.

Metodi didattici

L'inquadramento della problematica di progetto verrà fatto all'inizio del corso, seguendo una metodologia top-down. Successivamente verrà adottata una metodologia bottom-up per presentare gradualmente la teoria ed i procedimenti di progetto per macchine di crescente complessità. Ogni argomento verrà immediatamente accompagnato dallo studio di casi che ne mettano in luce applicazioni significative. Per far acquisire agli studenti padronanza e familiarità con i metodi di progetto verranno inoltre proposte esercitazioni da svolgere a casa, con successiva correzione in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Gli studenti saranno valutati in base allo svolgimento di una prova scritta, formata da tre esercizi di progetto. Si terranno appelli nei mesi di marzo, aprile, giugno, settembre, dicembre e gennaio.

Strumenti a supporto della didattica

Nel sito del corso sono disponibili per il download le slide presentate a lezione e le dispense utilizzate, oltre alle soluzioni dei compiti a casa e ad alcune prove d'esame risolte.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Bevilacqua