Il Corso ha lo scopo di presentare i principi base della codifica digitale e dell'elaborazione logica delle informazioni, partendo dal concetto stesso di informazione e di codifica digitale, introducendo l'algebra di Boole, le reti di interruttori, le famiglie logiche FCMOS, le reti combinatorie, i circuiti sequenziali asincroni e le reti sequenziali sincrone e le relative tecniche di progrettazione top-down e bottom-up e di ottimizzazione auristica. Il corso prevede esperienze pratiche, esercitazioni guidate e progetti individuali o di gruppo.

01. Introduzione:
01.01 Informazione digitale
01.02 Breve storia dell'elaborazione di informazioni

02. Codifica delle informazioni:
02.01 Il problema della codifica digitale.
02.02 Rappresentazione digitale di insiemi numerici e aritmetica binaria.
02.03 Rappresentazione digitale di insiemi non numerici e segnali.
02.04 Codici ridondanti a rivelazione e a correzione d'errore.
02.05 Lab. Codifica e decodifica

03. Dalla logica alle reti combinatorie
03.01 Algebra di Boole 
03.02 Sintesi logica 
03.03 Reti di interruttori e porte logiche FCMOS 
03.04 Reti logiche combinatorie 
03.05 Lab. Progettazione e simulazione a livello gate 

04. Reti logiche sequenziali
04.01 Macchine a stati finiti
04.02 Latch, Flip flop e Sistemi sequenziali sincroni
04.03 Lab. Progettazione e simulazione di un flip flop

05. Sistemi digitali
05.01 Progetto a livello gate di macro aritmetiche
05.02 Progetto a livello RT
05.03 Comunicazione e sincronizzazione tra componenti
05.04 Tecniche di indirizzamento e decodifica
05.05 Lab. Progettazione e simulazione di sistemi digitali

Non vi sono propedeuticità obbligatorie.

L'insegnamento è propedeutico al corso di Architettura degli Elaboratori.

Si suggerisce di sostenere l'esame di Reti Logiche prima di sostenere gli esami di Basi di Dati e Sistemi Operativi. 

Conoscenza e comprensione
Lo studente acquisirà le conoscenze fondamentali nel campo delle reti logiche e delle basi teoriche che ne sono il fondamento, con particolare riferimento a: rappresentazioni digitali delle informazioni, tecniche di codifica, reti di interruttori, porte logiche, reti logiche combinatorie e sequenziali, sistemi digitali sincroni, tecniche di sintesi, progettazione, simulazione e ottimizzazione a livello logico. Lo studente comprenderà i principi e il funzionamento dei sistemi digitali e acquisirà le conoscenze d base sull'esplorazione dello spazio di progetto di sistemi digitali, valutando le metriche fondamentali e mettendo a confronto soluzioni alternative.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente sarà in grado di progettare e simulare a livello logico, a livello gate e a livello register-transfer semplici sistemi digitali e componenti aritmetico-logici, applicando teniche di sintesi logica e strategie di progetto top-down e bottom-up. 

Autonomia di giudizio
Lo studente sarà in grado di valutare e confrontare soluzioni alternative che implementano la stessa specifica, valutando le metriche di progetto al fine di verificare il rispetto dei vincoli e prendere decisioni orientate all'ottimizzazione.

Abilità comunicative
Lo studente sarà in grado di usare in modo appropriato la terminologia propria della materia e di metterla in relazione alla terminologia delle altre discipline del corso di studi. Avrà inoltre opportunità di lavoro in gruppo e di esposizione scritta e orale dei progetti svolti.

Capacità di apprendimento
Lo studente acquisirà la capacità di apprendere le criticità dei sistemi digitali e di comprendere a fondo la logica delle soluzioni adottate per risolverle. Tali capacità potranno essere applicate in autonomia per affrontare lo studio di problematiche e soluzioni nell'ambito delle reti logiche non trattate nel corso.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Dispense scritte dal docente e video-tutorial, resi disponibili attraverso la piattaforma di blended learning.

Durante il periodo delle lezioni potranno essere svolte verifiche a sorpresa senza attribuzione del voto, finalizzate ad accertare il livello medio di preparazione e a individuare esigenze di supporto.

Domande a scelta multipla per l'autovalutazione del livello di preparazione sono disponibili all'interno della piattaforma Moodle per il blended learning. 

Modalità didattiche

Lezioni frontali in aula e in laboratorio, erogate anche in modalità e-elarning.

Obblighi

Sebbene fortemente consigliata, la frequenza non è obbligatoria.

Testi di studio

Dispense fornite dal docente.

C. Brandolese, F. Salice, Di Sciuto, C. Bolchini, Reti logiche, Seconda edizione, APOGEO, 2013

Modalità di
accertamento

Prova scritta, discussione orale di un progetto individuale o di gruppo e prova orale facoltativa.
 

La durata della prova scritta è di un'ora. 
La prova scritta può essere sostenuta anche prima di presentare la relazione del progetto. Il progetto deve essere presentato oralmente dopo aver predisposto e consegnato una relazione scritta.
Gli esiti della prova scritta e del progetto individuale restano validi per tutto l'anno accademico in cui sono stati conseguiti.
La prova scritta e il progetto individuale sono valutati in trentesimi. La media dei due voti costituisce il voto di ammissione all'orale (facoltativo). L'esito dell'orale incide per + o - 5 punti sul voto finale.

Se previsto dal calendario accademico, nel periodo di sospensione delle attività didattiche del semestre in cui si tiene l'insegnamento viene svolta una prova scritta parziale, riservata agli studenti del primo anno. La prova parziale riguarda solo gli argomenti trattati nella prima parte del corso. L'esito della prova parziale, se sufficiente, può essere utilizzato nelle prove scritte della prima sessione successiva all'erogazione del corso, per ottenere l'esonero dalle prime domande della prova scritta stessa, chiedendo di applicare ad esse l'esito della rpova parziale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Gli studenti non frequentanti possono avvalersi della piattaforma di blended learning.

Obblighi

Sebbene fortemente consigliata, la frequenza non è obbligatoria.

Testi di studio

Come per studenti frequentanti

Modalità di
accertamento

Come per studenti frequentanti

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.