Roberto Roncella
Scheda informativa del corso di architettura dei sistemi elettronici (ASE)
Informazioni sul corso (AA 14-15)
ASE
è un corso da 9 CFU del secondo anno della laurea in
ingegneria elettronica. Il corso affronta gli aspetti di base che
permettono la comprensione, la pianificazione e, in prospettiva, il
progetto di un sistema elettronico complesso e in particolare della sua parte di gestione e controllo digitale.
Obiettivi
Formativi
Acquisire
i concetti alla base del funzionamento dei sistemi digitali, dalla conoscenza dell'algebra di Boole fino al microcontrollore.
Acquisire il concetto di rappresentazione dell'informazione e
approfondire il legame tra rappresentante e rappresentato, individuando
le relazioni tra operazioni tra valori rappresentati e algormitmi che
operano sulle relative rappresentazioni. Acquisire il concetto di
segnale digitale e di sistema digitale per
l'elaborazione dell'informazione. Comprendere il collegamento tra
descrizione logica e possibile realizzazione fisica di una rete
digitale.
Informativi
Acquisire il lessico specifico dei sistemi digitali.
Familiarizzare con le principali rappresentazioni di grandezze numeriche in sistemi digitali.
Conoscere le più diffuse reti digitali disponibili sul mercato come
sistemi integrati, in relazione alle possibili applicazioni (per
esempio: multiplexer, registri, contatori, logiche varie, ecc.). Conoscere un
microcontrollore di larga diffusione (si fa riferimento alla famiglia AVR della Atmel) e il relativo linguaggio macchina.
Operativi
Capacità
di rappresentare correttamente dati numerici nei sistemi di
rappresentazione maggiormente diffusi nei sistemi digitali. Capacità di
esecuzione degli algoritmi relativi a semplici operazioni algebriche.
Capacità di sintesi di semplici reti digitali con diversa potenzialità.
Capacità
di usare un microcontrollore, programmandolo in linguaggio macchina
nell'ambiente di sviluppo messo a disposizione dal produttore.
Prerequisiti
Buone conoscenze di matematica e informatica di base.
Programma di massima del corso
Rappresentazioni numeriche
Algebra di Boole
Algebra di Boole. Reti combinatorie. Sintesi e reti combinatorie particolari.
Flip-flop. Reti sequenziali sincrone. Sintesi strutturata e reti sincrone particolari.
Reti sequenziali asincrone.
Memorie.
Architettura dei sistemi di elaborazione complessi.
Sistemi Reti digitali combinatorie
Reti digitali sequenziali asincrone
Reti digitali sequenziali sincrone
Reti sincrone complesse, microprocessore
Microcontrollore e linguaggio macchina
Microcontrollore e assembly.
Esercitazioni
Il corso prevede
esercitazioni numeriche che favoriscano la comprensione dei contenuti
proposti e aiutino lo studente ad affrontare la verifica conclusiva. In
massima parte gli esempi proposti hanno la stessa tipologia degli esercizi proposti come compiti di
esame.
Materiale didattico e testi di riferimento
Lucidi proposti dal docente a lezione. Appunti e altre risorse presenti sul sito. Data sheet dei componenti elettronici presentati. Esercizi di esame svolti.
Testi di riferimento
Sistemi digitali: D. D. Givone, "Digital Principles and Design", McGraw Hill, 1ed. 2003
Elettronica analogica: J. Millman, A. Grabel, P. Terreni, "Elettronica di Millman", McGraw Hill Italia, 4ed. 2008
Altri testi utili per l'approfondimento
Mano
Balabian
Corsini Paolo
Millmann, Terreni
