| | Programma esteso |
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| 1. Introduzione: Elaborazione ciclica CPU-RAM, Unità centrale di elaborazione, Unità aritmetico-logica, Unità di controllo, Registri di CPU, Memoria ad accesso casuale, Unità di input-output, Interfaccia
2. Rappresentazione dell’informazione: Introduzione, Codifiche numeriche, Modulo e segno, Esempi, Proprietà, Tecniche di codifica, Approssimazioni numeriche, Complemento a due, Notazione scientifica, Standard IEEE 754, Singola e doppia precisione, Notazione Esadecimale, Codici alfanumerici, Codici per il controllo di errori
3. Funzioni booleane, Porte logiche, Circuiti combinatori, Espressioni booleane, Algebra di commutazione, Minterm, Forme SOP, Teorema fondamentale e duale, Semplificazioni di espressioni, Circuiti minimali, Ottimizzazione di Carnaugh, Analisi e sintesi di circuiti, Basi
4. Codificatori, Codificatori di priorità, Decodificatori, Multiplatori, Demultiplatori, Memoria a sola lettura (ROM), Sintesi moduli fondamentali, Applicazioni
5. Latch, Analisi, Flip/flop set-reset, Flip/flop master slave ed edge trigered, Flip/flop di tipo d, Registri con caricamento/scorrimento parallelo, Memoria ad accesso casuale (RAM), Lettura/scrittura RAM
6. Aritmetica Binaria, Notazione posizionale, Aritmetica in modulo e segno, Somma di interi in complemento a due, Celle addizionatrici, Addizionatori seriali e paralleli, Circuiti moltiplicatori, Circuiti per la divisione, Celle ALU, Aritmetica in Virgola Mobile, Traboccamento
7. Architetture semplificate e modello di Von Neumann, CPU, RAM, Registri di CPU, Formati istruzione e programmi, Ciclo di programmazione, Microsequenze, Fetch ed execute di istruzioni, Indicizzazione della memoria
8. Architettura MIPS, Formati ed istruzioni MIPS, Esempi, Fasi di microprogrammazione e progetto, Pipelining, Indipendenza di istruzioni, Alee, Risoluzione delle alee, Prestazioni
9. Periferiche e dispositivi, Sincronizzazione, Protocollo di base, Varianti, Input/Ouput (I/O) programmato, I/O da Interruzione, I/O con accesso diretto alla memoria, Vantaggi e svantaggi delle tecniche di I/O, Cenni di multiprogrammazione, Dispositivi fisici di I/O, Mouse, Hard disk
10. Interfacccia, Bus, Classificazione, Bus sincroni/asincroni, Banda passante, Accesso, Arbitraggio, Standard
11. Prestazioni: Sistemi digitali, Risorse hardware e software, Tempi di esecuzione, Tempo di turnaround, Throughput, Utilizzo di CPU, Tempo di attesa, Scala temporale, Periodo e frequenza di clock, Scala metrica di misurazione della frequenza, Definizione di prestazione, Confronto di prestazioni, Calcolo del tempo di esecuzione, Numero medio di cicli di clock per istruzione (CPI), Stima/calcolo dei CPI, Overclocking, MIPS, MFLOPS, Svantaggi, Anomalie, Valutazione delle prestazioni
12. Gerarchia di memoria: Località spaziale e temporale, Livelli e gerarchia, Principi fondamentali, Assunzioni, Capacità, Velocità di accesso, Costi, DRAM, SRAM, Prestazioni, Tempo di successo, Penalità di fallimento, Progetto di una gerarchia, Cache, Organizzazione con indirizzamento diretto, Locazioni di una Cache, Schema con indirizzamento diretto, Gestione dei successi, Gestione dei fallimenti, Indicizzazione di blocchi di dati,Implementazione di schemi di indicizzazione a blocchi, Dimensione dei blocchi e prestazioni, Schemi di
progetto, Prestazioni
Appendici
- Traduzione del software – Traduttori, Elaborazione di programmi, Compilatori, Binding, Schema di traduzione, Segnalazione di errori, Tavola dei simboli, Assemblatore, Collegatore, Caricatore
- Assembler: Linguaggio C, Programmi ed assembler, Verifiche, Esempi di programmazione, Assembler MIPS, Macro, Direttive, Allocazione di memoria, Convenzioni utilizzo registri, Procedure, I/O, Controllo/lettura ricevitore, Esempi di traduzione di codice C, Servizi di sistemaper I/O MIPS |
