Sistemi automatici

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE STATALE "FERMO CORNI"
ANNO SCOLASTICO 2001/2002
4 C ind. Elettronica e Telecomunicazioni
PROGRAMMA SVOLTO
Materia: SISTEMI
Disciplina
4SIS00
Sistemi automatici
0 – Grafica in linguoggio C
Classe
Modulo n°
IV C
0-A
Obiettivi didattici
- Conoscere e saper utilizzare le istruzioni di grafica di base del C Borland (ver. DOS 3.x)
- saper realizzare diagrammi e immagini complesse in ambiente grafico 2 D
- Saper realizzare semplici animazioni in 2D
Prerequisiti
- Fondamenti del C
Contenuti
Le istruzioni grafiche di base : initgraph closegraph, setcolor, line, rectangle, circle, putpixel,
getmaxx, getmaxy …
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Test a risposta chiusa
- Compito Scritto : realizzazione di programmi facenti uso di istruzioni grafiche
- Esercitazione all'elaboratore
Durata [ore]
25
Disciplina
4SIS00
Sistemi automatici
0 – puntatori, array & funzioni
Classe
Modulo n°
IV C
0-B
Obiettivi didattici
- Conoscere e saper utilizzare i puntatori a vari tipi di oggetti
- saper utilizzare i le stringhe di caratteri utilizzando i puntatori
- Saper utilizzare i puntatori per scambiare dati in I/O a funzioni
Prerequisiti
- Fondamenti del C
Contenuti
Le istruzioni di base dei puntatori e degli operatori *,& (*Ptr , *Ptr++ , &Alfa …)
Realizzazione di funzioni con passaggio di più parametri per indirizzo
(Es: void swap (int *Alfa, int *Beta)
Utilizzo del codice ASCII-0 come ‘terminatore’ nelle stringhe
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Test a risposta chiusa
- Compito Scritto : realizzazione di programmi facenti uso di puntatori e stringhe
- Esercitazione all'elaboratore
Durata [ore]
15
Disciplina
4SIS01
Sistemi automatici
1 - L’architettura dell’elaboratore
Classe
Modulo n°
IV C
1
Obiettivi didattici
- Saper interpretare lo schema a blocchi di un sistema di elaborazione
- Saper interpretare un diagramma temporale che contenga i segnali tipici di un elaboratore
- Conoscere il principio di funzionamento di un sistema di elaborazione
- Conoscere le funzioni svolte dai vari dispositivi che compongono un sistema di elaborazione
- Conoscere le modalità di esecuzione di una istruzione
Prerequisiti
- Elettronica digitale della classe terza, in particolare circuiti sequenziali
Contenuti
- Schema a blocchi di un elaboratore (Von Neumann)
- Segnali del bus
- Principio di funzionamento ed elementi che costituiscono una CPU
- Organizzazione della memoria
- Caratteristiche di una interfaccia di ingresso - uscita
Metodologia
- Lezioni frontali
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Test a risposte aperte.
Durata [ore]
10
Disciplina
4SIS02
Sistemi automatici
2 - Interfacciamento della memoria
Classe
Modulo n°
IV C
2
Obiettivi didattici
- Saper progettare la mappa di memoria di un sistema di elaborazione
- Saper progettare il circuito di decodifica di una memoria
- Conoscere le caratteristiche funzionali di una memoria
- Conoscere i segnali per interfacciare cpu e memoria
- Saper costruire la tabella di decodifica
Prerequisiti
- Elettronica digitale della classe terza, in particolare porte logiche
- Procedimenti di sintesi tramite mappe di Karnaugh e decoder
Contenuti
- La struttura di una memoria e i segnali per l'interfacciamento
- La costruzione della mappa della memoria
- La costruzione della tabella di decodifica
- La realizzazione del circuito di decodifica con porte logiche, con decoder e con circuiti PAL.
- I diagrammi temporali di lettura e scrittura in memoria
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposta aperta
Durata [ore]
10
Disciplina
4SIS03
Sistemi automatici
3 - Interfacciamento dei dispositivi di input/output
Classe
Modulo n°
IV C
3
Obiettivi didattici
- Saper progettare la mappa di input/output di un sistema di elaborazione
- Saper progettare il circuito di decodifica di uno o più dispositivi di input/output
- Conoscere le caratteristiche funzionali di un dispositivo di input/output
- Conoscere i segnali per interfacciare cpu e dispositivi di input/output
- Saper costruire la tabella di decodifica
Prerequisiti
- Elettronica digitale della classe terza, in particolare porte logiche, procedimenti di sintesi
tramite mappe di Karnaugh e decoder
Contenuti
- La struttura di un dispositivo di input/output e i segnali per l'interfacciamento
- La costruzione della mappa dei dispositivi di input/output
- La costruzione della tabella di decodifica
- La realizzazione del circuito di decodifica con porte logiche, con decoder e con PAL.
- I diagrammi temporali di lettura e scrittura su un dispositivo di input/output
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposta aperta
Durata [ore]
10
Disciplina
4SIS04
Sistemi automatici
4 - La programmazione in linguaggio Assembler
Classe
Modulo n°
IV C
4
Obiettivi didattici
- Conoscere i registri del microprocessore 8086-88 e il loro impiego nella programmazione
- Conoscere i metodi di indirizzamento principali (tra registri, diretto, indiretto, indicizzato)
- Conoscere i flags e il loro impiego nella programmazione
- Saper utilizzare le istruzioni fondamentali di un microprocessore 8086-88 (trasferimento in e
dalla memoria, aritmetiche e logiche, di salto)
- Conoscere la struttura di un programma in linguaggio Assembler
- Conoscere il set delle principali istruzioni del microprocessore 8086-88
- Saper utilizzare l’ambiente di sviluppo BORLANDC.
- Saper assemblare e collegare il programma e correggere gli errori
- Saper effettuare la suddivisione di un programma in sottoprogrammi
- Saper costruire un sottoprogramma con passaggio dei parametri in ingresso e uscita
- Saper leggere il listing di un codice assembly ricavandone le principali informazioni (codice
mnemonico, significato, codice esadecimale, numero byte)
Prerequisiti
- Le metodologie di programmazione in linguaggio C
Contenuti
- Le caratteristiche della programmazione in linguaggio Assembler
- Le risorse a disposizione del programmatore
- Le caratteristiche delle istruzioni del linguaggio Assembler 8086-88
- Il banco dei registri del microprocessore 8086-88
- Le modalità di indirizzamento del microprocessore 8086-88
- Esempi di programmi con impiego di istruzioni di trasferimento a 8 e 16 bit, aritmetiche,
logiche, di salto, di chiamata di sottoprogramma, di ingresso e uscita, di bit, di shift e rotate)
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze operative verrà verificato con un programma.
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposte multiple
e a risposta aperta
Durata [ore]
40
Disciplina
4SIS05
Sistemi automatici
5 - L’architettura del microprocessore 8086-88
Classe
Modulo n°
IV C
5
Obiettivi didattici
- Conoscere il significato dei segnali del microprocessore.
- Saper riconoscere e costruire le relazioni temporali fra i segnali del microprocessore.
- Saper costruire l’interfacciamento fra microprocessore, memorie e sistema di input/output.
Prerequisiti
- Moduli 1,2,3.
Contenuti
- Le caratteristiche hardware del microprocessore.
- Il collegamento del microprocessore alle memorie.
- Il collegamento del microprocessore ai dispositivi di Input/Output elementari (74244,74273)
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze operative verrà verificato con un progetto.
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposte multiple
e a risposta aperta
Durata [ore]
20
Disciplina
4SIS06
Modulo 6:
Sistemi automatici
6 - La periferica parallela 8255
Classe
Modulo n°
IV C
6
APPENA ACCENNATO
Obiettivi didattici
- Saper programmare una interfaccia parallela tipo PIO-8255 per il funzionamento in polling
- Saper utilizzare una interfaccia parallela per il trasferimento dei dati in ingresso e uscita con
il metodo del polling
- Conoscere le caratteristiche funzionali dell'interfaccia PIO-8255.
- Conoscere le modalità di colloquio tra CPU e PIO-8255 e i cicli macchina
- Conoscere le modalità di programmazione dell'interfaccia PIO-8255
Prerequisiti
- Modulo n. 5
Contenuti
- Le caratteristiche funzionali e operative dell'interfaccia PIO -8255
- La programmazione dell'interfaccia PIO-8255.
- L'impiego dal punto di vista hardware e software dell'interfaccia PIO-8255.
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze operative verrà verificato con un programma e un
progetto.
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposta aperta
Durata [ore]
10
Disciplina
4SIS07
Sistemi automatici
7 - La periferica timer 8254
Classe
Modulo n°
IV C
7
Modulo 7: NON SVOLTO
Obiettivi didattici
- Saper programmare il funzionamento di una interfaccia parallela tipo PIO-8254 per il
funzionamento in polling
- Saper utilizzare il timer per le operazioni di misurazione tempo, calcolo eventi.
- Conoscere le caratteristiche funzionali dell'interfaccia PIO-8254.
- Conoscere le modalità di colloquio tra CPU e PIO-8254 e i cicli macchina
- Conoscere le modalità di programmazione dell'interfaccia PIO-8254
Prerequisiti
- Modulo n. 5
Contenuti
- Le caratteristiche funzionali e operative dell'interfaccia TIMER -8254
- La programmazione dell'interfaccia TIMER-8254.
- L'impiego dal punto di vista hardware e software dell'interfaccia TIMER-8254.
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze operative verrà verificato con un programma e un
progetto.
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposta aperta
Durata [ore]
10
Disciplina
4SIS08
Sistemi automatici
9- I microcontrollori PIC
Classe
Modulo n°
IV C
9
Modulo 9: NON SVOLTO
Obiettivi didattici
- Saper interpretare il microcontrollore come un intero sistema micro su chip singolo
- Conoscere le funzioni svolte dai vari dispositivi che compongono il microcontrollore
- Conoscere le istruzioni di programmazione assembler di base del micro
- Saper gestire i registri interni fondamentali di alcune periferiche del micro
Prerequisiti
- Le metodologie di programmazione in linguaggio Assembler 808X
Contenuti
- struttura interna del micro
- descrizione funzionamento blocchi I/O digitale, timer , blocco A/D
- modi di indirizzamento
- istruzioni di base per la programmazione del micro
- registri interni di base per la gestione del micro e I/O.
Metodologia
- Lezioni frontali ed esercitazioni in aula e laboratorio.
Collegamenti pluridisciplinari
Verifiche
- Il raggiungimento delle competenze cognitive verrà verificato con un test a risposta chiusa
- Compito Scritto : realizzazione di programma assembler-PIC
Durata [ore]
15