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Introduzione:
Il modello di Von Neumann - I livelli dell'architettura del calcolatore

Assembler:
ISA - Linguaggio macchina - Linguaggio assembler - Assembler MIPS - Assembler Intel (cenni).

Reti combinatorie:
Circuiti e tabelle di verità - Porte logiche - Algebra booleana - Rappresentazioni canoniche e sintesi circuitale - Esempi: codificatori, decodificatori, multiplexer, sommatore, Unità Logico Aritmetica (ALU)

Macchine sequenziali:
Bistabili - Temporizzazione - Automi a stati finiti di Moore e di Mealy - Sintesi di macchine sequenziali

Memorie:
Registri e connessioni - Il register file - Tipi di memorie - SRAM e DRAM

Il processore:
Unità di elaborazione dati e unità di controllo - Implementazione a singolo ciclo (unità di controllo e datapath) - Implementazione multi-ciclo (unità di controllo e datapath) - Microprogrammazione (cenni) - Gestione delle eccezioni - Valutazione delle prestazioni

Pipelining:
Unità di elaborazione e di controllo con pipeline - Criticità strutturali - Criticità sui dati, stalli e propagazione - Criticità sui salti, salto ritardato, tecniche di predizione statica e dinamica (cenni) - Valutazione delle prestazioni in presenza di criticità

Gerarchia di memoria:
Principio di località - Cache (a corrispondenza diretta, set-associativa e a più livelli) - Frequenza di hit/miss - Penalità di miss - Accesso in lettura e scrittura (write-through e write-back) - Prestazioni (tempo medio di accesso alla memoria)

Gestione dell'Input/Output (cenni)

Applicazioni avanzate dei calcolatori con particolare riferimento all'Intelligenza Artificiale