Docente/i: Giovanni Danese  

Denominazione del corso: Calcolatori elettronici
Codice del corso: 502501
Corso di laurea: Bioingegneria
Sede: Pavia
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/05
Crediti formativi: CFU 6
Sito web del corso: http://mclab.unipv.it/index.php/corsi

Obiettivi formativi specifici

L’insegnamento intende fornire un approfondimento dell’architettura dei microcalcolatori e dei microprocessore, data la loro grande diffusione in impianti e strumenti di misura, e di spiegarne il funzionamento attraverso il linguaggio assemblativo di programmazione, mettendo in evidenza la relazione esistente tra l’architettura di un calcolatore e da un lato le tecnologie logiche ed elettroniche, dall’altro l’organizzazione del software di base; le esercitazioni riguardano il linguaggio assemblativo di un microprocessore e la scrittura e la messa a punto di semplici programmi attraverso un idoneo ambiente di sviluppo e simulazione.

Programma del corso

Gli argomenti previsti sono: Architettura dei calcolatori, Architettura di una CPU, Microprocessore e linguaggio assemblativo, L’ambiente di sviluppo dei progetti.

Architettura dei calcolatori
Hardware, firmware e software. Componenti elettronici di un calcolatore. Unità di memoria e relativa gestione. Unità d’ingresso e d’uscita e relativa gestione. Interruzione. Interconnessione tra unità funzionali:bus.

Architettura di una CPU
Unità funzionali, registri, linguaggio di trasferimento tra registri; unità di controllo, microcomandi, microprogrammazione.

Microprocessore e linguaggio assemblativo
Microprocessori e sistemi costruiti su microprocessori. Modalità d’indirizzamento istruzioni di un linguaggio assemblativo. Gestione dei segnali d’intereruzione. Esempi di programmi scritti in un linguaggio assemblativo.

L’ambiente di sviluppo dei progetti
Assemblatore. Linker-Loader. Simulatore. Esempi di programmi scritti in linguaggio assemblativo e relativa messa a punto mediante l’uso di un simulatore

Prerequisiti

Devono esser noti i principi della programmazione e i contenuti dei corsi di Fondamenti d’Informatica

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 45
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Il testo di riferimento è unico anche se esiste la versione originale in lingua inglese e quella tradotta in lingua italiana

David A.Patterson, Jonh L.Hennessy. Struttura e progetto dei calcolatori (con CD ROM)-Interfaccia hardware e software. Zanichelli, 2010. Terza edizione Zanichelli condotta sulla quarta edizione americana.

David A. Patterson, John L. Hennessy. Computer organization and design: The hardware-software interface. Morgan Kaufman Publishers, Inc. 2009. Quarta edizione.

Modalità di verifica dell'apprendimento

E' prevista una prova di teoria in cui il candidato approfondisce argomenti trattati nel corso e una prova pratica in cui viene valutata la capacità del candidato di utilizzare gli strumenti di sviluppo messi a disposizione e usati durante il corso. Per questo modulo la valutazione è ottenuta come media aritmetica dei voti conseguiti nella prova di teoria, con peso 2/3, e nella prova pratica, con peso 1/3, a condizione che ambo le valutazioni siano sufficienti.
A pena di decadenza di validità della prova teorica, la prova pratica deve essere sostenuta con successo entro la fine della sessione d’esame successiva a quella in cui la prova teorica sia stata sostenuta.