SISTEMI ELETTRONICI

15 CFU - 1° semestre

Docente titolare dell'insegnamento

ALFIO DARIO GRASSO


Obiettivi formativi


Modalità di svolgimento dell'insegnamento


Prerequisiti richiesti



Frequenza lezioni



Contenuti del corso



Testi di riferimento


Altro materiale didattico



Programmazione del corso

SISTEMI ELETTRONICI MOD. A
 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione al corso. Contenuti, modalità di svolgimento lezioni, modalità di svolgimento esami. Breve storia dell'elettronica. Schema a blocchi di un sistema elettronico.Testo 2: cap. 1 Testo 3: cap. 1 
2Richiami di logica Booleana Postulati e teoremi. Minimizzazione delle funzioni a singola uscita. Mappe di Karnaugh, Minimizzazione delle funzioni a più variabili.Testo 1: cap. I.2 Testo 3: cap. 5 
3Macchine di stato Modello di Mealy, modello di Moore. Contatori sincroni. Introduzione alla rappresentazione ASM. Progettazione dei blocchi IFL e criteri per la codifica degli stati. Progettazione di OFL, eliminazione dei glitch, stati ridondandi.Testo 4: cap. 5, 6, 7 
4Sottosistemi e circuiti di elaborazione aritmetica Schema a blocchi di un processore: data path, control path, memoria, I/O. Rappresentazione numerica nei sistemi digitali. Sommatori: circuiti per la somma, implementazione del full adder, mirror adder.Testo 1: cap. II.11 Testo 2: cap. 11 
5Manchester carry chain. Architetture di sommatori: ripple carry, carry bypass, carry select, carry lookahead, Kogge&Stone. Architetture di moltiplicatori: array, carry save, algoritmo di Booth. Shifters.Testo 1: cap. II.11 Testo 2: cap. 11 
6Flusso di progetto: livelli di astrazione; strumenti progettuali Flusso di progettazione di un sistema VLSI: metodologie custom, semi-custom, standard-cell, programmable logic devices. Architetture PLA, PAL, CPLD e FPGA. Progettazione platform based.Testo 1: cap. II.2 Testo 2: cap. 1, 14 Testo 4: cap. 8 
7Metriche di progetto per i sistemi VLSI Stima dei costi di un IC. Interconnessioni in un circuito integrato: stima del ritardo di propagazione. Crosstalk capacitivo. Rumore di alimentazione nei sistemi digitali.Testo 1: cap. II.1 Testo 2: cap. 6, 7, 13 
8Robustezza dei sistemi VLSI: PVT variability, corner analysis, simulazoni Monte Carlo. Esercitazioni con il simulatore LTSpice.Testo 1: cap. II.1 Testo 2: cap. 6, 7, 13 Testo 3: cap. 1, 4, 9 
9Elementi di progettazione di Printed Circuit Boards Materiali e tecnologia. Package dei componenti passivi e attivi. Classificazione dei componenti passivi: tecnologie PTH e SMD. Condensatori e induttori reali. Termistori PTC e NTC, varistori, TVS.Testo 3: cap. 4 Testo 5: cap. 4, 5 
10Signal e power integrity nei PCB: condensatori di bypass, linee di trasmissione. Cenni sulla compatibilità elettromagnetica. Esercitazioni con il simulatore LTSpice.Testo 3: cap. 4 Testo 5: cap. 4, 5 
11Simulazione e sintesi con VHDL Costrutti di base, definizione entity e architecture, configuration, package, testbench, modellazione ritardi e statements concorrenti, processi, costrutti di controllo. Descrizione di una macchina a stati in VHDL.Testo 1: cap. II.3 
12Introduzione ai microcontrollori Architettura dei microcontrollori TI MSP430. Gestione dei registri di configurazione. Uso delle porte di I/O. La gestione degli interrupt. Uso della periferica USCI in modalità UART.Testo 6: cap. 1, 2, 5, 8 
13Gestione dei timer e del watchdog. Configurazione e uso dell' ADC.Testo 6: cap. 1, 2, 5, 8 
SISTEMI ELETTRONICI MOD. B
 ArgomentiRiferimenti testi
1Il simulatore LTSpice: simulazioni nel dominio del tempo e della frequenza di circuiti a componenti discretimateriale fornito dal docente 
2Caratterizzazione di circuiti elementari nel dominio del tempo e della frequenza tramite misure sperimentali1, materiale fornito dal docente 
3 L’ambiente CAE Cadence: progettazione, simulazione e layout di circuiti integratimateriale fornito dal docente 
4Programmazione in VHDL di FPGA mediante la scheda di sviluppo BASYS33, materiale fornito dal docente 
5Sviluppo di firmware per microcontrollori mediante la scheda di sviluppo MSP-EXP430G22, materiale fornito dal docente 
6Il software CAD/CAE Eagle per la progettazione di PCBmateriale fornito dal docente 


Verifica dell'apprendimento


MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO

ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI



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