Programma svolto - Triennio di specializzazione in Informatica

ANNO SCOLASTICO 2008/2009
CLASSE 3° ISE
Programma svolto per la materia Sistemi per la
elaborazione e la trasmissione dell'Informazione:
Introduzione alla teoria dei sistemi. Definizione di sistema ed ambiente esterno. Sistemi naturali e artificiali, fisici e astratti, statici e dinamici, aperti e chiusi, deterministici e
probabilistici, varianti e invarianti, continui e discreti. I sistemi digitali. Definizione e classificazione dei modelli: modelli fisici ed astratti; modelli iconici, analogici, grafici, matematici
e procedurali. Le fasi di sviluppo di un nuovo sistema: analisi, progetto, implementazione
e collaudo.
Introduzione alla teoria degli automi: definizione, classificazione ed esempi di automi
combinatori e sequenziali a stati finiti, di Mealy e di Moore. La tabella ed il diagramma delle transizioni di stato di un automa sequenziale a stati finiti. Esempi di automi che rappresentano il comportamento di semplici sistemi digitali.
Introduzione alla teoria dei codici: definizioni, classificazioni ed esempi. Le operazioni di codifica e decodifica. Codici ambigui, ridondanti ed efficienti. Codici a lunghezza fissa
e codici binari. I codici BCD, ASCII, ISO 8859 ed UNICODE.
I sistemi di numerazione posizionale in base due, otto e sedici: formula di decodifica
e massimo valore rappresentabile da un numero di n cifre in una base qualsiasi. Conversione di un numero da base due a base otto o sedici e viceversa. Codifica di un numero
naturale nel sistema di numerazione posizionale in una base qualsiasi.
Le procedure di addizione e sottrazione tra due numeri in una base qualsiasi. Moltiplicazione tra due numeri binari. Moltiplicazione e divisione di un numero per una potenza
della base. Addizione tra più di due numeri e moltiplicazione tra due numeri in una base
qualsiasi. La procedura di divisione intera tra due numeri binari.
Sistemi digitali a logica cablata ed a programma memorizzato. L’architettura generale di un calcolatore elettronico digitale: le unità periferiche e l’unità centrale. Il bus di sistema, la memoria centrale, le interfacce d’ingresso-uscita ed il processore. Il codice
macchina ed il ciclo d’interpretazione delle istruzioni del linguaggio macchina di un processore.
Il microcontrollore PIC 16F84: la piedinatura, il segnale di clock, le linee d’ingressouscita, la memoria dati, la memoria programmi. I registri PC ed IR, la logica di decodifica,
la logica di controllo e temporizzazione, l’unità aritmetico logica, i registri W; STATUS,
PORTA, PORTB, TRISA, TRISB, INDF ed FSR.
Il linguaggio assemblativo e le operazioni di assemblaggio, disassemblaggio, lettura
e scrittura delle istruzioni di un programma. Il formato del codice, la sintassi e l’operazione
rappresentata dalle principali istruzioni del linguaggio macchina del microcontrollore PIC
16F84. Esempi di sviluppo di semplici procedure in linguaggio assemblativo.
Laboratorio di Sistemi:
Introduzione al linguaggio HTML. Struttura generale di una pagina web. I tag
HTML, HEAD, BODY, TITLE, BR ed i rispettivi attributi. I tag di formattazione del testo, i
carateri speciali, le liste, le tabelle ed i frame. La realizzazione di un semplice sito web in
linguaggio HTML.
Utilizzo del linguaggio “PIC Basic” e dell’ambiente di sviluppo integrato per i micro®
controllori PICmicro “PIC Simulator”, per lo svolgimento delle seguenti esercitazioni:
1)
Simulazione di un incrocio stradale con quattro semafori.
2)
Gestione di un display a LED a sette segmenti.
3)
Simulazione del sistema di controllo di un ascensore a quattro piani.
4)
Gestione di un ascensore controllato da un motore passo-passo.
5)
Gestione di un apricancello controllato da un motore a corrente continua.
6)
Gestione di un display a LED a sette segmenti con quattro cifre.
7)
Controllo del tempo d’accensione di un forno elettrico.
8)
Gestione di un display a cristalli liquidi.
9)
Rilevazione della temperatura ambientale con il sensore di temperatura LM335.
10)
Comunicazione seriale asincrona tra due microcontrollori PIC 16F819.
11)
Gestione di un plotter.
12)
Sviluppo di un orologio digitale con l’uso delle interruzioni del PIC 16F819.
13)
Gestione di display a matrice di LED con l’uso delle interruzioni del PIC 16F819.
14)
Visualizzazione su display LCD della velocità di rotazione di una ventola.
15)
Rilevazione e controllo della velocità di rotazione di una ventola.
16)
Realizzazione di una routine di ritardo in linguaggio assemblativo.
Libri di testo consultabili nella biblioteca d’Istituto:
[1]
A. Ferreri, G. Paschetta: “Sistemi e modelli”, Petrini - Torino.
[2]
Alessandro Memo: “Sistemi di elaborazione e trasmissione dell’informazione, volume primo”, CEDAM - Padova.
[3]
A. Garavaglia, F. Petracchi: “SISTEMI, volume primo”, Masson - Milano.
[4]
F. Manicone, V. Castro: “SISTEMI 1, nuova edizione”, Tramontana - Milano.
[5]
M. Naso: “Architetture hardware e sistemi informatici”, ATLAS - Bergamo.
[6]
Fabrizia Scorzoni: “Sistemi: elaborazione e trasmissione delle informazioni, volume 1”,
Loescher Editore.
Altro materiale didattico consultabile su Internet:
http://stefanolazzarini.interfree.it/3isc/Appunti.html
Appunti delle lezioni della materia “Sistemi per l’elaborazione e la trasmissione
dell’Informazione”, classe terza.
http://stefanolazzarini.interfree.it/3isc/riferimenti.html
Materiale di riferimento per la materia “Sistemi per l’elaborazione e la trasmissione
dell’Informazione”, classe terza.
http://stefanolazzarini.interfree.it/3isc/esercizi.pdf
Esercizi di verifica del debito formativo per la materia “Sistemi per l’elaborazione e la trasmissione dell’Informazione”, classe terza.
http://las.zuccante.it/3ISA/index.html
Collegamento alla pagina web della classe terza sul server del laboratorio di Sistemi.
Gli insegnanti:
Gli alunni: