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    Massimiliano RAK

    Insegnamento di RETI LOGICHE

    Corso di laurea in INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA

    SSD: ING-INF/05

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Annualità Singola

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Algebra di Boole
    Codifica
    Progetto Macchine Combinatorie
    Macchine combinatorie Fondamentali
    Progetto Macchine Sequenziali
    Macchine sequenziali Fondamentali
    Progetto Macchine Asincrone
    FlipFlop
    Contatori
    Registri
    Progetto di Sistemi
    Memorie

    Testi di riferimento

    C. Bolchini, C. Brandolese, F. Salice, D. Sciuto. Reti Logiche (seconda edizione). Apogeo, 2008 ISBN: 9788850328338 

    Bruno Fadini, Nicola Mazzocca. Reti logiche: complementi ed esercizi , Liguori Editore, 1995  ISBN: 978-88-207-2568-6 

    Obiettivi formativi

    Obiettivo del corso è fornire le competenze fondamentali per la realizzazione di sistemi di calcolo elementari.
    Lo studente dovrà acquisire le competenze matematiche di base (algebra di boole e rappresentazione dei numeri)
    Lo studente dovrà acquisire capacità progettuali ed imparare ad applicare diverse metodologie di progetto, per diverse tipologie di macchine.
    Lo studente dovrà conoscere le principali macchine combinatorie e sequenziali ed il loro utilizzo.
    Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare strumenti di progetto (simulatori) per la verifica e validazione dei progetti realizzati.

    Prerequisiti

    Nessuno

    Metodologie didattiche

    Lezioni Teoriche
    Esercitazioni su carta
    Esercitazioni al calcolatore

    Metodi di valutazione

    Prova orale

    Altre informazioni

    Materiale didattico, Forum e supporto al corso disponibile sulla piattaforma di elearning
    https://elearning.unicampania.it/

    Programma del corso

    Algebra di Boole
    Definizione Algebra di Boole, concetti fondamentali, Identità di base, principio di dualità, semplificazione delle funzioni, teorema del consensus, forme canoniche.
    Minimizzazione di funzioni booleane, Mappe di Karnaugh, Minimizzazione con le mappe di Karnaugh.
    Progetto Macchine Combinatorie
    Definizione di macchina combinatoria. Metodologia di Progetto. Progetto di una rete di parità. Macchine combinatorie fondamentali: Multiplexer, DeMultiplexer, Decodificatore, Full Adder.
    Progetto Macchine Sequenziali
    La tempificazione, sequenze e classificazione delle sequenze, ritardo inerziale, Alee, classificazione delle Alee e loro soluzione. Macchine o Automi. Modello matematico: Modello di Mealy e di Moore. Grafo, tabella di stato e rappresentazioni di un Automa.
    Definizione di Macchina sequenziale, Schema realizzativo, i bistabili e progetto RS e D Latch Esempi di progetto.
    Concetto di Stato stabile. Classificazione in macchine sincrone e asincrone. Concetto e classificazione dei FlipFlop: D, RS, JK, T.
    Metodologia di Progetto Macchine Sincrone. Esercizi di progettazione.
    Problema del progetto di Macchine Asicnrone. Tempificazioni Edge triggered. Progetto di FlipFlop D,RS,JK,T di tipo ETS e ETD come macchine asincrone. Tempificazioni Master Slave. Progetto di FlipFlop D,RS,JK,T di tipo MS come macchine asincrone.
    Progetto di Sistemi
    Composizione Serie e parallelo, analisi e concetti fondamentali.
    composizione macchine combinatorie: composizione decodificatori ad albero e a semiselezione. Composizione Multiplexer.
    Adder: adder ripple-carry, carry look ahead, carry save, sommatori misti, sottrattori

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Algebra di Boole
    Encoding
    Design of Combinatorial systems
    Main Combinatorial systems
    Design of Sequential systems
    Main sequential systems
    Design of asyncronous systems
    FlipFlop
    Counters
    Registers
    Design of Complex systems
    Memories

    Textbook and course materials

    C. Bolchini, C. Brandolese, F. Salice, D. Sciuto. Reti Logiche (seconda edizione). Apogeo, 2008 ISBN: 9788850328338 

    Bruno Fadini, Nicola Mazzocca. Reti logiche: complementi ed esercizi , Liguori Editore, 1995  ISBN: 978-88-207-2568-6 

    Course objectives

    The goal of this course is to let the students acquire the main compentences needed for the design of simple logical systems.
    Students should acquire the main mathematical compentences needed to design a logical system (boole algebra and number enconding)
    Students should acquire design capabilities and learn different design methodologies, able to design different logical system types.
    Students should know main logical systems.
    Students should be able to use main design tools (simulators) to verify and validate system design.

    Prerequisites

    None

    Teaching methods

    Lessons
    Exercise on the paper
    Exercise with simulators

    Evaluation methods

    face to face examination

    Other information

    Slides, Simulators and support for the course is available on the elearning platform
    https://elearning.unicampania.it/

    Course Syllabus

    Boolean algebra
    Definition Boolean algebra, fundamental concepts, basic identity, principle of duality, simplification of functions, consensus theorem, canonical forms.
    Minimization of boolean functions, Karnaugh maps, Minimization with Karnaugh maps.
    Combinatorial Machines Project
    Definition of combinatorial machine. Project methodology. Design of an equality network. Fundamental combinatorial machines: Multiplexer, DeMultiplexer, Decoder, Full Adder.
    Sequential Machines Project
    Timing, sequences and classification of sequences, inertial delay, hazards, classification of hazards and their solution. Machines or Automata. Mathematical model: Mealy and Moore model. Graph, state table and representations of an Automaton.
    Definition of Sequential Machine, Construction diagram, bistables and RS and D Latch project Project examples.
    Stable state concept. Classification in synchronous and asynchronous machines. Concept and classification of FlipFlops: D, RS, JK, T.
    Synchronous Machine Design Methodology. Design exercises.
    Problem of the project of Asicronone Machines. Edge triggered timings. Design of ETS and ETD type FlipFlops D,RS,JK,T as asynchronous machines. Master-Slave timings. MS type D,RS,JK,T FlipFlop design as asynchronous machines.
    Systems Project
    Composition Series and parallel, analysis and fundamental concepts.
    composition of combinatorial machines: composition of tree and semi-selection decoders. Multiplexer composition.
    Adder: ripple-carry adder, carry look ahead, carry save, mixed adders, subtractors

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