Definizioni Archi

• Sintesi digitale è la trasformazione di uno specifico algoritmo (la corrispondenza problema – algoritmo non è biunivoca, esistono problemi che non ammettono una risoluzione algoritmica) in un circuito hardware specifico.
• Un circuito realizzato in tecnica embedded è progettato per svolgere i soli algoritmi per cui è stato programmato, il concetto di software non è presente.
• L’opzione embedded offre una soluzione veloce e mirata, ma lo sviluppo è davvero lento (alcune fonderie di silicio ci possono mettere mesi).
• Sono presenti dei concetti del programma non ben coperti poiché più pratici come ad esempio le unità funzionali del datapath, o totalmente assenti come le EFSM, le archittetture di VON NEUMANN ecc….
• In questo βile non sono presenti tutti i programmi interi del primo semestre, ma solo i teoremi e le definizioni più probabili che capitino in esame.
• In questo βile non sono presenti esercizi e spiegazioni complete di algoritmi, ma solo termini, concetti e teoremi utili dal punto di vista teorico per l’esame.
• Un datapath (o percorso dati) è un circuito combinatorio - sequenziale composto da unità funzionali, che, al contrario di una FSM che si occupa del controllo del circuito, si occupa dell’elaborazione dei dati costituendo in totale una FSMD, ossia un circuito completo e pronto a tutti gli effetti.
• Esempi di circuiti embedded possono essere le sveglie, le radio, i microonde, le televisioni, le centraline delle macchine (…) ossia tutti dispositivi che devono eseguire sempre le stesse azioni senza ulteriori congiunture.
• Un circuito in general purpose è una evoluzione degli statici sistemi embedded, che una volta costruiti permettono la soluzione di soli specifici problemi.
• Per quanti algoritmi possa ospitare un embedded, rimane il vincolo della non programmabilità, che si risolve in un general purpose, che con una architettura di base permette di ospitare un opportuno software, detto sistema operativo, sul quale è possibile programmare i propri algoritmi tramite un mediatore chiama linguaggio.
• Il vero vantaggio dei general purpose, ormai popolarissimi ai danni degli obsoleti embedded, è il fatto di crearli una volta e sfruttarli per molto tempo e per molti utilizzi, senza dover creare un hardware dedicato ogni volta.
• Il linguaggio è l’intermediario che vi è tra l’uomo e la macchina.
• Una funzione a 2 livelli presenta un livello di porte AND e un livello di porte OR, proprio come una funzione booleana, dove prima si effettuano le moltiplicazioni (AND) e poi le addizioni (OR).
• L’algoritmo di QM è la soluzione ideale per le criticità che offrono gli N-cubi e le mappe di Karnaugh, in quanto serve di un processo del tutto automatizzabile e algoritmico, e può gestire funzioni a numero di input indeterminato.
• Gli input vengono suddivisi tra colonne e righe, e messi a distanza di Hamming 1, e nelle celle costruite si mette ‘1’ dove vi sono mintermini, ‘0’ dove vi sono maxtermini.
• Il procedimento è similare al cubo, si cercano associazioni di ‘1’ a gruppi di potenze del 2, ossia sottocubi M, e si individuano le associazioni che coprono un mintermine mai coperto da altre associazioni per individuare gli implicanti primi.
• La mappa di Karnaugh è N-dimensionale, dunque la parte destra va considerata unita a quella sinistra, e la parte sopra a quella sotto (immaginandosi una sfera), e tutti gli angoli sono considerati adiacenti.
• L’euristica in informatica è un metodo di risoluzione dei problemi che si basa sull’esperienza o sull’intuizione piuttosto che su una procedura rigorosa e formale.
• Un modo alternativo alla visualizzazione di un N-cubo può essere una mappa di Karnaugh, una tabella piana che ammette la raffigurazione di funzioni da 2 a 4 input di ingresso e semplifica la visualizzazione, poiché un 4-cubo da disegnare fedelmente risulta impossibile su un foglio.
• L’utente lo usa per esprimere il proprio algoritmo risolutivo tramite la sintassi caratteristica del linguaggio, il quale si occuperà di tradurre il problema in codice macchina, quindi svolgendolo su un calcolatore.
• Sintesi digitale si occupa di interpretare ed elaborare una adeguata codifica delle diverse informazioni provenienti dal mondo reale.
• La copertura è un passaggio chiave per ottenere un risultato ottimizzato al meglio per le scelte progettuali, come il voler un circuito veloce (tralasciando i letterali) o piccolo (tralasciando il ritardo).
• Un implicante primo è anche essenziale se almeno 1 incluso (mintermine coperto) dall’implicante stesso che non è incluso in nessun altro implicante della funzione data.
• Una copertura di una funzione è un insieme di implicanti che incorporano tutti i mintermini della funzione stessa.
• In termini algoritmici, due implicanti sono a distanza di hamming 1 quando differiscono per un solo bit, ad esempio M 010 e M 110 saranno sempre a distanza di Hamming 1 in quanto ‘010’ e ‘110’ sono uguali eccetto per il primo ed unico bit.
• Un implicante si dice primo se non esiste alcun implicante di dimensioni maggiori che lo contenga interamente.
• Il pallino nero è utilizzato per identificare gli implicanti, mentre il pallino rosso è utilizzato per gli M abc ∈ OFF-SET.
• La parola “cubo” per questa definizione non deve essere associata alla sola figura tridimensionale (eccetto per il 3-cubo).
• Un N-cubo è un modo per rappresentare un numero di combinazioni pari a 2 N.
• Un N-cubo è N-dimensionale, quindi si hanno N assi ortogonali, sui quali vengono evidenziati i valori 0 e 1, quindi ogni punto dell’N-cubo equivale ad una e una sola combinazione delle variabili d’entrata.
• Gli implicanti primi in un N-cubo sono tutti i sottocubi M-cubo (M<N) contenenti solo mintermini.
• Dalla funzione si può ricavare l’ON-SET, che è ON-SET = {M 110, M 111, M 001, M 011, M 101 }.
• Il modello di Huffman è utilizzato per realizzare una macchina a stati finiti sincrona
• Il grafo delle transizioni (STG) rappresenta gli stati e le transizioni di una FSM
• Una macchina di tipo Moore ha la funzione lambda definita come la conoscenza dello stato per determinare l'output
• La tabella delle transizioni (STT) è una rappresentazione tabellare di una macchina a stati finiti
• Due macchine sono equivalenti se producono la stessa sequenza di uscita per gli stessi ingressi
• A SoC typically includes an FPGA, a CPU, and a memory, all connected through a bus to a RAM.
• A combinatorial circuit is a physical realization of a Boolean function with multiple inputs and outputs, without memory or delay.
• Technology mapping translates a high-level abstraction of a logical function into a low-level implementation in a specific architecture.