ITI Fermi Modena

PROGRAMMA SVOLTO
I.T.I.S. “E. Fermi“ a.s. 2013/2014
ITI Fermi Modena
A.S. 2012/2013
Disciplina: SISTEMI AUTOMATICI
Prof.ssa: Cuoghi Stefania
I.T.P.: prof. Cavalli Giovanni
Classe: 3° A
ore settimanali 5 (3); ore annuali 165 (99)
CONTENUTI DISCIPLINARI
A) SISTEMI ELETTRICI
o Concetto di sistema, modello matematico, variabili di ingresso, di uscita, parametri
o
Sistemi Analogici e Digitali: caratteristiche fondamentali, campi di applicabilità, conversione di
grandezze analogiche in digitali e da digitali ad analogiche
o
Classificazione dei sistemi digitali: a logica cablata, a logica programmata
B) SISTEMI DIGITALI COMBINATORI
Algebra booleana e funzioni logiche
o
Generalità : variabili logiche, funzioni logiche.
o
Operatori logici fondamentali : somma logica, prodotto logico, negazione: definizioni e tabelle della
verità.
o
Proprietà e teoremi fondamentali dell'algebra di Boole, teoremi di De Morgan.
o
Funzioni logiche AND, OR, NOT, NAND, NOR, OR, EX-OR
Logica combinatoria
o
Porte logiche elementari: AND, OR, NOT, NAND, NOR, OR, EX-OR, tabelle di verità, simboli
logici.
o
Analisi di un circuito combinatorio: dal circuito all'espressione logica (modello matematico del
sistema), alla tabella di vetità (relazione Ingresso/uscita del sistema)
o
Sintesi di un circuito combinatorio: dal problema alla tabella di verità e al circuito attraverso
l'espressione logica ottenuta dalla definizione di minterm, maxterm, dalle forme canoniche del
primo e secondo tipo.
o
Problema di minimizzazione di un circuito: uso dei teoremi e principi dell'algebra di Boole per la
semplificazione delle funzioni logiche e mediante il metodo delle mappe di Karnaugh.
Circuiti combinatori con integrati MSI
o
Le famiglie logiche: le scale di integrazione SSI, MSI, LSI, VLSI, ULSI
o
Progetto e analisi di reti logiche MSI:
- Multiplexer: definizione, data sheet, uso del multiplexer per realizzare reti combinatorie
- Demultiplexer: definizione, data sheet, conversione serie parallelo di dati
- Encoder: conversione decimale/codice BCD
- Decoder: conversione binario/decimale, per display a LED
-Comparatore tra due numeri di 4 bit, progetto e caratteristiche generali.
-Transcodifica da BCD a 7 segmenti.
-Applicazione del multiplexer nel progetto delle reti con una sola uscita.
-Progetto di reti logiche.
Circuiti sequenziali
Latch, Flip-Flop, contatori up/down
D) SISTEMI DI NUMERAZIONE PER CALCOLATORI
o
Sistemi di numerazione binario: conversione di numeri interi e frazionari decimale-binario, binariodecimale
o
Sistema di numerazione esadecimale e BCD: conversioni tra diversi sistemi
o Rappresentazione in virgola mobile.
E) ALGORITMI E PROGRAMMAZIONE IN LINGUAGGIO C
o
Programmazione strutturata
o
Visione di insieme del linguaggio C e dell' ambiente di compilazione
o
Struttura di un programma in C
o
Variabili, espressioni, assegnazioni, scrittura, lettura
o
Strutture condizionali
o
Cicli
o
Vettori e matrici
o
Funzioni
o
Sottoprogrammi
ATTIVITA' DI LABORATORIO
Il programma è stato integrato con specifiche esercitazioni di laboratorio, con particolare attenzione alla
verifica del funzionamento dei principali componenti elettronici via via introdotti nel corso della teoria. Per
queste verifiche è stata utilizzata la scheda Nexys 3 della Digilent programmando l'FPGA utilizzando
l'ambiente di programmazione ISE della XILINX; per la simulazione di alcuni circuiti combinatori è stato
utilizzato l'ambiente di programmazione grafica Labview della National Instruments. Una parte delle ore di
laboratorio è stata dedicata all'apprendimento di elementi del linguaggio VHDL e del programma di
simulazione e sintesi di reti logiche. Per quanto riguarda la parte di programmazione in linguaggio C, sono
state realizzati numerosi esercizi per rafforzare e consolidare l'uso delle strutture fondamentali del
linguaggio di programmazioni con il SW CodeBlocks. Le esrcitazioni sono state create per sviluppare una
"mentalità" necessaria a sintetizzare algoritmi a partire da problemi "Reali" utilizzando il "C" come
linguaggio. Esempio: orologio digitale, contatore up/down
Modena, giugno 2014
Gli insegnanti:
Cuoghi Stefania
Cavalli Giovanni
I rappresentanti degli studenti