Insegnamento ARCHITETTURE DEI CALCOLATORI

Nome del corso di laurea Ingegneria informatica ed elettronica
Codice insegnamento A003128
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Carla Binucci
Docenti
  • Carla Binucci
Ore
  • 54 Ore - Carla Binucci
CFU 6
Regolamento Coorte 2024
Erogato Erogato nel 2024/25
Erogato altro regolamento
Attività Base
Ambito Matematica, informatica e statistica
Settore ING-INF/05
Anno 1
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti - Sistemi di numerazione binari
- Introduzione ai calcolatori Elettronici
- Organizzazione di un calcolatore
- Logica digitale di un calcolatore
- Microarchitettura di un calcolatore
- Il livello ISA
Testi di riferimento - Andrew S. Tanenbaum, Architettura dei calcolatori: Un approccio strutturale 6/Ed., Pearson Education, 2013
Obiettivi formativi L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire agli studenti la conoscenza dei componenti di base di un calcolatore, della loro organizzazione e funzionamento.
Prerequisiti
Metodi didattici Il corso è organizzato con lezioni frontali ed esercitazioni sugli argomenti del corso
Altre informazioni
Modalità di verifica dell'apprendimento Esame scritto di natura teorica e applicativa.
- Durata: circa 100 minuti
- Struttura: domande teoriche ed esercizi
Programma esteso - Introduzione: Pietre miliari nell'architettura dei calcolatori; - Tipologie di calcolatori; Esempi di famiglie di calcolatori.

- Rappresentazione dell'informazione: Numeri a precisione finita; Sistemi di numerazione in base fissa; Conversioni fra basi; Numeri binari negativi; Aritmetica binaria; Principi dell'aritmetica in virgola mobile; Standard in virgola mobile IEEE 754.

- Organizzazione generale di un calcolatore: Organizzazione di un sistema di calcolo; Organizzazione della CPU; Memoria principale: codici correttori, algoritmo di Hamming; Gerarchie di memoria; Memoria secondaria: dischi magnetici e interfacce, dischi a stato solido (cenni); Sistemi RAID; Bus: concetti di base.

- Livello logica digitale: Introduzione a porte logiche e algebra di Boole; Circuiti logici digitali elementari: multiplexer, decoder, comparatore, shifter, sommatore, ALU a 1 bit, clock; Latch SR, Flip-flop D; Registri; Organizzazione della memoria.

- Livello microarchitettura: Introduzione al livello di microarchitettura: concetti di base; CISC-RISC; Esempio di microarchitettura: percorso dati, temporizzazione, microistruzioni, unità di controllo microprogrammata; Miglioramento delle prestazioni: prefetching, pipeline, memoria cache.

- Livello ISA: Panoramica del livello ISA, tipi di dati, formati d'istruzione, indirizzamento, tipi d'istruzioni, controllo del flusso.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 4
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