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Computer engineering (Academic Year 2019/2020) - Computer Engineering

Architettura dei calcolatori e progettazione di sistemi digitali



Slides

Lesson n. 1: Hardware digitale
   Hardware digitale
   Legge di Moore
   Chips standard
   Dispositivi logico-programmabili
   Chips custom
   Il processo di progettazione
   Schede di sviluppo 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 2: Numeri Binari 1/2
   Rappresentazione dei numeri
   Numeri binari
   Conversione di base dei numeri
   Numeri binari con segno 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 3: Numeri Binari 2/2
   Rappresentazioni Modulo-N
   Addizione e sottrazione di numeri binari con segno
   Codici binari
   Codici di Gray
   Codici ACSII 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 4: Algebra booleana
   Contesto storico
   Gli operatori
   Teoremi
   Il diagramma di Venn 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 5: Porte logiche e funzioni booleane 1/2
   Porte logiche
   Funzioni booleane 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 6: Porte logiche e funzioni booleane 2/2
   Forme canoniche e forme standard
   Conversione fra forme canoniche
   Rappresentazione geometrica di funzioni booleane 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 7: Semplificazione di funzioni booleane e mappe di Karnaugh
   Semplificazione di funzioni booleane
   Il metodo delle mappe di Karnaugh
   K-cubi e mappe di Karnaugh
   Implementazioni NAND e NOR 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 8: Minimizzazione a livello di porte logiche
   Terminologia
   Minimizzazione algoritmica di funzioni booleane 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 9: Circuiti Combinatori 1/3
   Circuiti combinatori
   Procedura d'analisi
   Procedura di progetto
   Funzione OR esclusivo 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 10: Circuiti Combinatori 2/3
   Controllo di parità
   Sommatore e sottrattore binario
   Generatore di riporto
   Sommatore decimale 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 11: Circuiti Combinatori 3/3
   Moltiplicatori
   Comparatori di grandezza
   Decodificatori
   Codificatori
   Multiplatori 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 12: Circuti sequenziali sincroni 1/3
   Circuiti sequenziali
   latches
   D-type Flip-Flop 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 13: Circuti sequenziali sincroni 2/3
   JK-type e T-type Flip-Flop
   Analisi di circuiti sequenziali sincroni 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 14: Circuti sequenziali sincroni 3/3
   Assegnazione e riduzione degli stati
   Procedura di progetto 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 15: Circuti sequenziali sincroni: registri e contatori
   Registri
   Registri a scorrimento
   Contatori "ripple"
   Contatori sincroni
   Altri contatori 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 16: Memorie
   RAM
   RAM statiche (SRAM)
   DRAM
   SDRAM
   DDR 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 17: Dispositivi logico-programmabili
   ROM
   Dispositivi logici combinatori
   Dispositivi logico-programmabili complessi
   Celle standard e matricidi porte
   FPGA 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 18: Progetto al livello di trasferimento fra registri RTL
   Partizione di un sistema sequenziale in unità di controllo e unità di elaborazione
   Livello del trasferimento tra registri (RTL)
   Macchina algoritmica a stati finiti (ASM) 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 19: Progetto al livello di trasferimento fra registri RTL - Esempi 1/2
   Struttura del bus
   Progetto dell'unità logica di controllo
   Progetto di un moltiplicatore binario sequenziale
   Progetto di un divisore fra interi 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 20: Progetto al livello di trasferimento fra registri RTL - Esempi 2/2
   Progetto con decoder
   Progetto con multiplexer
   Progetto di un semplice processore 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 21: Struttura di un calcolatore 1/2
   Tipi di calcolatori 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 22: Struttura di un calcolatore 2/2
   Unità funzionali
   Istruzioni e programmi
   Prestazione del calcolatore 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 23: Repertorio Istruzioni - Instruction Set Architecture (ISA) 1/5
   Organizzazione della memoria ed indirizzamento
   Rappresentazione dei linguaggi assemblativi
   Repertorio istruzioni 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 24: Repertorio Istruzioni - Instruction Set Architecture (ISA) 2/5
   Reduced instruction set computer (RISC)
   Modi di indirizzamento dei RISC 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 25: Repertorio Istruzioni - Instruction Set Architecture (ISA) 3/5
   Complex instruction set computer
   Unlteriori modi di indirizzamenti dei CISC
   Architetture RISC reali 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 26: Repertorio Istruzioni - Instruction Set Architecture (ISA) 4/5
   Architetture CISC reali
   Linguaggio assembler
   Pile e sottoprogrammi 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 27: Repertorio Istruzioni - Instruction Set Architecture (ISA) 5/5
   Pile e sottoprogrammi
   Confronto tra alcune architetture CISC e RISC 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 28: Operazioni di ingresso/uscita 1/2
   Accesso a dispositivi di I/O
   I/O controllato da programma mediante scansione (polling)
   Interruzione 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 29: Operazioni di ingresso/uscita 2/2
   Interruzioni
   Eccezioni 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 30: Software 1/2
   Processo assemblativo
   Caricamento ed esecuzione di programmi 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 31: Software 2/2
   Il debugger
   Il compilatore
   Il processo di avvio (Boot-strapping)
   Il sistema operativo 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 32: Struttura di base di un processore 1/3
   Implementazione multistrato di un processore
   Componenti hardware di un processore 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 33: Struttura di base di un processore 2/3
   Prelievo ed esecuzione delle istruzioni
   Segnali di controllo 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 34: Struttura di base di un processore 3/3
   Controllo cablato
   Processore in stile CISC
   Controllo microprogrammato 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 35: Introduzione al pipeline 1/2
   Organizzazione in pipeline
   Dipendenze di dato
   Ritardi nella memoria 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 36: Introduzione al pipeline 2/2
   Ritardi nei salti
   Funzionamento superscalare 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 37: Sistema di ingresso e uscita 1/2
   Struttura ed organizzazione del bus
   Circuiti di interfacciamento 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 38: Sistema di ingresso e uscita 2/2
   Standard di interconnessione
   Confronto tra le prestazioni di alcuni bus standard 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 39: Sistema di Memoria 1/2
   Accesso diretto alla memoria
   Gerarchia di memoria
   Memoria cache 		Go to this slide Romeo Beccherelli
Lesson n. 40: Sistema di Memoria 2/2
   Memoria virtuale
   Memoria di massa 		Go to this slide Romeo Beccherelli