LABORATORIO DI ELETTRONICA DEI SISTEMI DIGITALI
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Anno immatricolazione
2015/2016
Anno offerta
2017/2018
Normativa
DM270
SSD
ING-INF/01 (ELETTRONICA)
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE E DELL'INFORMAZIONE
Corso di studio
INGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA
Curriculum
PERCORSO COMUNE
Anno di corso
Periodo didattico
Secondo Semestre (05/03/2018 - 15/06/2018)
Crediti
6
Ore
84 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
Italiano
Tipo esame
SCRITTO E ORALE CONGIUNTI
Docente
VACCHI CARLA (titolare) - 6 CFU
Prerequisiti
Conoscenza delle principali leggi che governano i sistemi elettrici. Basi di elettronica digitale (celle elementari standard, logica combinatoria e sequenziale, circuiti aritmetici, memorie). Conoscenze base di linguaggio C.
Lo studente dovrebbe avere familiarità con la strumentazione di laboratorio (oscilloscopio, alimentatore, generatore di segnali).
Obiettivi formativi
Il corso è pensato per studenti che intendano approfondire le proprie competenze nella progettazione di sistemi elettronici digitali di media complessità implementabili mediante microcontrollori o FPGA.
Sono considerati sia gli aspetti metodologici sia quelli pratici con attività sperimentali, esempi e casi significativi. Agli studenti verranno presentati anche progetti di sistemi che interagiscono con processi fisici. Le attività comprenderanno la verifica sperimentale e la caratterizzazione dei sistemi elettronici.
A fine corso verrà verificato che lo studente abbia appreso i metodi per descrivere, simulare e analizzare il comportamento di un sistema e che sia capace di progettare un sistema digitale (o misto analogico/digitale) a partire dalla specifica fino alla implementazione reale su scheda.
Programma e contenuti
Microcontrollori
Struttura interna, periferiche, timer, convertitori A/D, oscillatori per la generazione del clock.

FPGA
Flusso di progetto, risorse (memorie, moltiplicatori, PLL, clock). Input/Output.

Interconnessioni
Protocolli, componenti, connettori. Driver per carichi analogici e digitali, pilotaggio PWM, signal conditioning, signal integrity. Trasmissione sincrona ed asincrona.

Regolatori e riferimenti
Generalità sui regolatori lineari e switching. Riferimenti di tensione e di corrente. Distribuzione di massa ed alimentazione.

Laboratorio
Progetto e realizzazione di un sistema digitale con caratteristichemultidisciplinari, basato su semplici microcontrollori (in linguaggio C) e su logiche programmabili (in VHDL). Sono disponibili schede elettroniche di valutazione per verificare la funzionalità dei progetti.
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 22
Esercitazioni (ore/anno in aula): 8
Attività pratiche (ore/anno in aula): 58
Le lezioni sono proposte con l'utilizzo di lucidi, integrate da spiegazioni ed esercizi alla lavagna. In laboratorio vengono introdotti problemi che devono essere risolti utilizzando il software e gli strumenti presenti sui banchi.
Testi di riferimento
Sono disponibili sulla pagina del corso http://www-3.unipv.it/vacchi/didattica/ESDigLab270.php appunti redatti dal docente, slide delle lezioni, esempi di testi scritti, articoli, datasheet, report, application notes, e l’elenco dei link di pubblicazioni esplicative sui diversi argomenti.
Modalità verifica apprendimento
L’esame consiste in una prova scritta (30 minuti, voto massimo 2/30) e in due prove pratiche (2h30, voto massimo 30/30), entrambe obbligatorie, su microcontrollori ed FPGA. Il test scritto ha lo scopo di verificare la conoscenza dello studente riguardo agli aspetti teorici attraverso semplici esercizi numerici, domande a risposta chiusa e progetto di piccoli sistemi analogici/digitali a partire dalle specifiche. Durante le prove pratiche verrà valutata, utilizzando l’hardware e il software presenti in laboratorio, la capacità dello studente di progettare sistemi, scegliendo l’approccio più conveniente per la realizzazione di una funzione data.
Altre informazioni
La frequenza non è obbligatoria, ma raccomandata
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile