28011 - RETI LOGICHE T

Conoscenze e abilità da conseguire

Conoscenza di modelli e metodologie di progetto dei sistemi digitali. Conoscenza dei metodi di analisi e di sintesi di reti combinatorie e di reti sequenziali asincrone e sincrone.

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 sincrone 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

Roberto Laschi, Marco Prandini: “Appunti di Reti Logiche”, Esculapio, 2005.

M. Morris Mano, Charles R. Kime: "Reti Logiche", Prentice Hall, 2008.

Nel sito del corso (http://lia.deis.unibo.it/Courses/) sono inoltre disponibili per il download le slide presentate a lezione, gli esercizi proposti durante le esercitazioni e prove d'esame risolte.

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 settimanalmente proposte esercitazioni da svolgere a casa, con successiva correzione in aula.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d'esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi formativi:

• conoscenza approfondita dei principi su cui si basa la progettazione logica delle macchine digitali;

• padronanza e capacità di concreta applicazione delle metodologie di progetto orientate all'analisi e alla sintesi di reti combinatorie, di reti sequenziali asincrone e di reti sequenziali sincrone.

Gli studenti verranno valutati in base allo svolgimento di una prova scritta (obbligatoria), a cui potrà seguire una prova orale (facoltativa, a richiesta dello studente vincolata all'ottenimento di un voto sufficiente alla prova scritta) sull'intero programma del corso. Durante lo svolgimento della prova scritta gli Studenti possono liberamente consultare qualunque materiale didattico ritengano opportuno al fine di identificare una corretta soluzione ai problemi progettuali proposti.

Si terranno appelli nei mesi di giugno, luglio, settembre, gennaio e febbraio.

Strumenti a supporto della didattica

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.

Link ad altre eventuali informazioni

http://vision.deis.unibo.it/corsi/retilogiche

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Federico Tombari