Insegnamento ELETTRONICA DIGITALE E MICROCONTROLLORI
| Nome del corso | Ingegneria informatica ed elettronica |
|---|---|
| Codice insegnamento | A003164 |
| Curriculum | Ingegneria elettronica |
| Docente responsabile | Pisana Placidi |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 9 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2024/25 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Ingegneria elettronica |
| Settore | ING-INF/01 |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano. |
| Contenuti | Unità #1 (3.5 CFU): Progettazione di un componente digitale. Logica Combinatoria e componenti combinatori standard. Logica Sequenziali e componenti sequenziali standard. Unità #2 (3.5 CFU): Parametri di merito dei circuiti logici. Famiglie logiche. Unità #3 (2 CFU): Introduzione ai sistemi programmabili. Laboratorio di elettronica digitale basato su microcontrollore. |
| Testi di riferimento | U.D. #1: F. Fummi, M. Lora, C. Silvano, Progettazione digitale, Mc Graw Hill (III edizione). M. Morris Mano, C.R. Kime, Reti Logiche (4a o 5a ed.), Pearson-Prentice Hall. U.D. #2: Angelo Geraci, Principi di elettronica dei sistemi digitali, McGraw-Hill. J. Rabaey, A. Chandrakasan, B. Nicolic, Circuiti integrati digitali - L'ottica del progettista, 2a ed., Pearson-Prentice Hall. U.D. #1-3: Dispense e link a cura del docente disponibili su UNISTUDIUM - Piattaforma di e-learning dell’Università degli Studi di Perugia (https://www.unistudium.unipg.it/ ). |
| Obiettivi formativi | Conoscenze di base: circuiti logici combinatori e sequenziali e del loro flusso di progettazione; parametri di merito dei circuiti logici e famiglie logiche; architettura dei microcontrollori e ambiente progettazione. Abilità: nell’analisi delle specifiche e nella progettazione a livello logico di semplici circuiti e sistemi digitali; nell’utilizzo di strumenti di progettazione di sistemi programmabili (microcontrollori) . L'insegnamento, inoltre, contribuisce al conseguimento dei seguenti risultati di apprendimento: integrare le conoscenze e gestire la complessità. |
| Prerequisiti | Per frequentare il laboratorio è necessario aver concluso il corso sulla sicurezza nei luoghi di lavoro. Al fine di comprendere i contenuti presentati e conseguire gli obiettivi di apprendimento, si “raccomanda” una conoscenza di base di: algebra booleana, architetture dei calcolatori e sistemi operativi, teoria dei circuiti, linguaggio C/C++. |
| Metodi didattici | L’insegnamento è organizzato come segue: - lezioni frontali in aula; - lezioni frontali a carattere seminariale - esercitazioni guidate presso il Laboratorio Multidisciplinare sulla programmazione di microcontrollori. Strumenti di supporto alla didattica: lavagna e PC + proiettore, PC, schede di sviluppo per FPGA. |
| Altre informazioni | La frequenza delle lezioni è raccomandata: II Semestre (maggiori dettagli vengono riportati al link https://www.ing.unipg.it/didattica/studiare-nei-nostri-corsi/orario-lezioni ) .Ogni variazione delle informazioni verrà comunicata agli studenti e riportata nelle pagine web dedicate all’insegnamento (https://www.unistudium.unipg.it/ ) . Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La verifica dell’apprendimento prevede: i) una prova scritta, 3 domande/esercizi (28 punti; max 120 min) ii) la stesura e la discussione di una relazione di laboratorio (partecipazione ad almeno il 75% dei laboratori e stesura delle relative relazioni di gruppo). In caso contrario lo studente deve concordare un progetto “personalizzato” con il docente. La verbalizzazione dell’esame può avvenire solo se si supera anche la verifica di laboratorio. |
| Programma esteso | Unità #1 (3.5 CFU): Progettazione di un componente digitale: astrazione e passi del flusso di progetto. Logica Combinatoria (Segnali logici e rumore, Operazioni logiche, Algebra di Boole, Minimizzazione di funzioni logiche, Mappe di Karnaugh) e componenti combinatori standard (Decoder, Multiplexer, ..). Reti Sequenziali (Introduzione e macchine a stati) e componenti sequenziali standard (latch e flip-flop, realizzazione hardware di una rete sequenziale). Unità #2 (3.5 CFU): Famiglie logiche e caratteristiche principali. Parametri di merito dei circuiti logici (Livelli logici. Margini di rumore. Schematizzazione dell'uscita di un circuito logico. Tensioni di alimentazione). Analisi mediante caratteristiche statiche (caratteristica statica di trasferimento, caratteristica statica di ingresso e di uscita). Analisi in transitorio (tempo di transizione e di propagazione). Modello regionale del MOSFET. Logica nMOS a carico resistivo (a "rapporto" ). Logica CMOS: porta logica NOT e alcune configurazioni di base. Interfacciamento di porte logiche e bus Unità #3 (2 CFU): Introduzione ai sistemi programmabili: architettura dei microcontrollori. Laboratorio di elettronica digitale basato su microcontrollore: ambiente di progettazione ed esempi di progetto. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | 4-Istruzione di qualità 9- Industria, innovazione e infrastrutture |