ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE
Guglielmo Marconi
Verona
Programma svolto
Anno Scolastico
2014/2015
Materia SISTEMI AUTOMATICI ELETTRONICI
Classe 3 AE
Docenti Sergio PROVOLO - Francesco AGOSTO
Materiali didattici
Testo: “Corso di Sistemi Automatici”, F.Cerri – G.Ortolani – E.Venturi, vol.1, ed. HOEPLI.
Appunti dalle lezioni
Nome documento: sae3aes
MODULO 1: I SISTEMI INFORMATICI
UD 1: Sistemi di numerazione
Il sistema binario, sistema di numerazione degli elaboratori digitali.
Il bit, il byte ed i suoi multipli: KB, MB, GB, TB. La parola del processore.
Sistema di numerazione binario, concetti di base, sistema posizionale e base 2.
Conversione binario-decimale e decimale-binario.
Sistema di numerazione esadecimale, conversioni in binario, decimale e viceversa.
Numeri frazionari in binario, metodo posizionale.
Aritmetica binaria: addizione, sottrazione.
Rappresentazione dei numeri negativi. Complemento a 2 e conversioni.
Codifica BCD, utilizzo con display 7 segmenti.
Rappresentazione numeri in virgola mobile; floatting point; esponente e mantissa in singola precisione
UD 2: Sistemi di elaborazione
Introduzione all'architettura di un sistema a microprocessore.
Macchina di Von Neumann.
CPU, memorie dati (RAM), memorie di programma (ROM, PROM,EPROM, FLASH)
Blocco di I/O, Bus di sistema: bus dati, indirizzi di controllo.
Operazioni della CPU: fetch, decode-execute.
Software applicativo, definizione e caratteristiche.
La struttura di un PC, elementi e funzionalità di base. Struttura interna: scheda madre, processore,
memoria ram, disco fisso, interfacce e porte.
MODULO 2: PROGRAMMAZIONE, LINGUAGGIO C
UD 1: Principi di Programmazione, Algoritmi e Diagrammi di flusso
Algoritmi e diagrammi di flusso. Approccio Top-Down scomposizione in sotto-problemi.
Definizione di algoritmo, esempi. Proprietà degli algoritmi.
Diagrammi di flusso, strutture di controllo: selezione semplice o multiple, iterazione pre-condizionale, postcondizionale, ciclo iterativo (con indice)
Esempi di algoritmi e flow-chart, es. somma di 10 numeri.
Tabella di computazione. Efficienza degli Algoritmi calcolo computazionale.
UD 2: linguaggio C
Introduzione al linguaggio C: tipi di dati, costanti, variabili.
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Operatori di assegnamento e aritmetici.
Operatori logici, espressioni.
Input/output formattato, istruzioni di lettura e scrittura: printf e scanf.
Specificatori di formato, sequenze di escape.
Struttura di un programma, funzione main.
UD 3: Controllo del flusso di programma.
Strutture di controllo: Sequenza, Condizionale, Ciclica.
Strutture condizionali
- if - else,
- if - else nidificati
- switch - case.
Strutture condizionali:
- post condizionale: do-while.
- pre condizionale: while
Ciclo iterativo con contatore: for.
Esempi comuni in programmazione: contare, totalizzare, calcolo del valore medio.
Esercizi di programmazione: calcolo di una somma di N numeri, calcolo del massimo e del minimo fra N
numeri, calcolo tasse, calcolo incasso settimanale, calcolo della media dei voti degli studenti,
UD4: Vettori
Definizione e dichiarazione di vettori, inizializzazione.
Lettura e scrittura di un vettore
Utilizzo dei vettori memorizzare sequenze di dati
MODULO 3: LE FUNZIONI DEL C
UD 1: Struttura dei programmi
Scomposizione di un problema in sotto-problemi.
Sviluppo top-down.
Cenno all'utilizzo della pseudo-codifica.
UD 2: Le funzioni nel linguaggio C
Funzioni, struttura e sintassi delle funzioni in c.
Dichiarazione di una funzione, chiamata di una funzione.
Funzioni di sistema o di libreria.
Funzioni senza parametri, con parametri.
Parametri di una funzione: parametri formali e parametri attuali.
Passaggio di parametri per valore, per indirizzo.
Variabili globali e variabili locali.
Regole di visibilità.
Prototipi delle funzioni.
Struttura di un programma con funzioni.
Esempio funzione di libreria SQRT. Esempi di funzione senza parametri: stampa banner.
Esempi con parametri: calcolo del massimo fra due numeri, calcolo area perimetro di figure geometriche.
Calcolo del maggiore fra due serie di numeri.
Esempi di programmi con funzioni e vettori: confronto fra elementi di due vettori e calcolo del massimo.
UD 3: Le stringhe
Le stringhe in linguaggio c, definizione, dichiarazione, inizializzazione, lettura, scrittura, programmazione.
Funzioni di libreria per la manipolazione delle stringhe: gets, printf, strlen.
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MODULO 4: TEORIA DEI SISTEMI
UD 1: Introduzione alla teoria dei sistemi, definizioni.
Introduzione alla teoria dei sistemi, definizioni di: sistema, modello, rappresentazione schematica.
Esempi: massa trainata, automobile, amplificatore audio.
Definizione e tipi di variabili, variabili d'ingresso e d'uscita.
Parametri: definizioni e caratteristiche.
Parametri funzionali; parametri e sistemi tempo invarianti.
Modello matematico: definizione e caratteristiche, evoluzione nel tempo del sistema.
UD 2: Modello matematico e schema a blocchi
Modello grafico: blocchi orientati e schemi a blocchi.
Utilizzo del modello matematico con schema a blocchi: black box, sollecitazione d'ingresso e risposta in
uscita. Esempio della trasmissione della bicicletta.
Sistemi S.I.S.O. (single input single output) e M.I.M.O. (multiple input multiple output).
Sistema complesso, es. bicicletta con dinamo.
UD 3: Introduzione allo studio nel dominio del tempo
Studio nel dominio del tempo: modello matematico statico, dinamico.
Notazioni variabili, grafici cartesiani, transitori e regime.
Esempi: bicicletta, carica del condensatore.
Studio dei transitori: carica del condensatore: transitorio e regime permanente, costante di tempo.
Valore nominale o di regime, tempo di salita (rise time).
Transitori con oscillazioni: sovraelongazione (oveshoot), tempo di assestamento.
Condizioni iniziali.
Definizione di segnale, esempi.
LABORATORIO
Architettura di un Computer, elementi e funzionalità di base.
Struttura interna di un PC: scheda madre, processore, memoria ram, disco fisso, interfacce e porte.
Esercitazione utilizzo Microsoft Word e LibreOffice: Disegno, Grafico, Equazione, Schema a blocchi con
equazione.
Esercitazione: Disegno, Grafico, Equazione, Schema a blocchi con equazione, con MS Word e Libreoffice.
Formula e grafico con Excel e Libreoffice.
Introduzione al sistema Arduino, esempio: blink.
Esercitazione con il sistema Arduino, pilotaggio delle porte e accensione led e display 7 segmenti.
Programma per la gestione di un impianto semaforico con Arduino.
Elementi fondamentali dell’ambiente di sviluppo Dev C++.
Uso del compilatore Dev C++. La libreria standard del C.
Esercitazioni di programmazione in linguaggio c: calcolatrice aritmetica, individuazione tipologia di triangoli,
programma dei triangoli con le funzioni, calcolo area e perimetro di figure geometriche, equazione di 2°
grado.
p.p.v. gli alunni
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I docenti ..............................................................
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Verona, 06 /06/ 2015
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