Obiettivi formativi
1) Conoscenza e comprensione
al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze di base delle architetture dei sistemi integrati di elaborazione, ne avrà compreso pregi e difetti in termini di area occupata, consumo di potenza e velocità di risposta. Inoltre, possederà gli strumenti per l'analisi e la progettazione di circuiti e sistemi elettronici ad elevata affidabilità.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente avrà acquisito consapevolezza dei problemi che si troverà ad affrontare nella progettazione di sistemi digitali ed avrà assimilato alcune possibile soluzioni. Inoltre, saprà valutare quantitativamente l'affidabilità di un sistema elettronico e avrà le conoscenze per poter progettare autonomamente sistemi ad elevata affidabilità.
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
• Architettura della unità logico-aritmetica
- Sottosistemi di elaborazione: reti aritmetiche.
- Sommatori interi; problemi legati alla propagazione del segnale di riporto, ottimizzazione dell'architettura di un sommatore
- Moltiplicatori seriali e paralleli; circuiti basati sulla transcodifica di
Booth; divisori.
- Aritmetica in virgola mobile (standard IEEE-754) e organizzazione dei
relativi sottosistemi di elaborazione.
• Il test dei sistemi elettronici
- Introduzione al concetto di testing
- Affidabilità e test
• Affidabilità concetti di base
- definizioni e grandezze matematiche
- metodi per la previsione e la verifica dell'affidabilità
- l'affidabilità dei sistemi elettronici
- l'affidabilità dei componenti elettronici
- il miglioramento della affidabilità
- le prove di affidabilità
- le prove accelerate di affidabilità
- cenni sulla fisica dei meccanismi di guasto e sull'analisi di guasto dei componenti elettronici
• Controllo statistico della qualità:
- teoria e metodi del controllo statistico di un processo produttivo
- controllo campionario
- le carte di controllo
Programma esteso
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Bibliografia
Architettura dei sistemi digitali
Jan M. Rabaey, 'Circuiti Integrati Digitali - l'ottica del progettista' Prentice Hall
Affidabilità: concetti base e affidabilità dei sistemi
P. D. T. O'Connor, Practical Reliability Engineering, John Wiley & Sons
P.A. Tobias, D. Trindade, Applied Reliability, Van Nostrand Reinholds
Controllo statistico dei processi
D.C. Montgomery, Controllo statistico della qualita', McGraw-Hill
Metodi didattici
Lezioni frontali
Modalità verifica apprendimento
E’ prevista la sola prova orale, non sono previste prove in itinere.
Durante il colloquio orale allo studente verrà chiesto di dimostrare di aver assimilato i principi base delle architetture dei sistemi integrati di elaborazione, di averne compreso pregi e difetti con particolare riferimento all'occupazione d'area, il consumo di potenza e la velocità di risposta. Inoltre, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito i concetti fondamentali per la progettazione di sistemi ad elevata affidabilità e per la verifica degli obiettivi di affidabilità.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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