Obiettivi formativi
Il corso fornisce gli elementi introduttivi alla comprensione del funzionamento dei sistemi digitali. Al termine del corso, lo studente acquisisce una visione funzionale dei sistemi digitali, familiarizza con alcuni degli strumenti CAD di base ed è in grado di completare le prime
esperienze progettuali.
Prerequisiti
no
Contenuti dell'insegnamento
1 modulo
Introduzione ai sistemi elettronici: componenti e funzioni fondamentali.
Concetto di segnale: rappresentazioni analogica, digitale e binaria delle
informazioni.
Astrazione dei sistemi fisici: gerarchia dei livelli di descrizione.
Descrizione funzionale e strutturale dei sistemi digitali. Procedimenti di
analisi e di sintesi. Reti logiche: definizioni e concetti introduttivi.
Operatori logici elementari. Reti combinatorie e sequenziali.
Strumenti di progettazione assistita: strumenti di descrizione schematica,
simulatori.
Progetto di reti logiche combinatorie: funzioni logiche e loro
realizzazione; tabelle di verità, mappe di Karnaugh; funzioni equivalenti:
il problema della minimizzazione, algoritmi e strumenti software. Sintesi
automatica delle reti combinatorie. Sintesi a NAND, NOR. Dispositivi
programmabili: MUX, ROM, PAL, PLA.
Non idealità: tempi di propagazione, ritardi, alee.
Reti logiche sequenziali: concetti e definizioni. Elementi di memoria. Reti
sequenziali sincrone e asincrone. Macchine a stati finiti: descrizione,
ottimizzazione e sintesi.
Progetto di reti sincrone: algoritmi e strumenti software.
Reti asincrone, non idealità, effetti di transitorio (alee, corse), criteri di
progettazione a prova di malfunzionamento.
Elementi funzionali complessi: ALU, registri, contatori.
2 modulo
Laboratorio di elettronica digitale:
- Il flusso di progettazione dei sistemi digitali
- I Linguaggi di Descrizione Hardware
- Concetti e costrutti base del linguaggio VHDL
- Descrizione di semplici circuiti logici e sequenziali
- Simulazione
Programma esteso
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Bibliografia
1) R. Laschi, M. Prandini, "Reti Logiche", Progetto Leonardo, Bologna
2) F. Fummi, M. Sami, C. Silvano , "Progettazione digitale"; II ed, McGraw-
Hill.
3) M. Morris Mano, C.R. Kime, "Reti Logiche", Pearson Prentice Hall
4) http://www.vhdl.org
5) Mark Zwolinski, "VHDL Progetto di Sistemi Digitali",PEARSON - Prentice
Hall
Metodi didattici
Il corso di articola su lezioni orali, alternate a dimostrazioni ed esperienze di laboratorio software.
Modalità verifica apprendimento
L'esame prevede una valutazione delle attività di laboratorio e una prova scritta con esercizi sugli argomenti trattati durante il corso.
Per accedere alla prova scritta è necessario superare con esito positivo la prova di laboratorio.
Altre informazioni
Il materiale didattico e di supporto alle lezioni è disponibile sul sito
lea.unipr.it
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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