Roberto Roncella
Scheda informativa del corso di elettronica, per la parte di sistemi digitali - in continuo aggiornamento
Informazioni sul corso
Elettronica è un corso da 12 CFU del secondo anno della laurea in ingegneria biomedica. Per coprire con una certa completezza gli aspetti a fondamento delle discipline elettroniche il corso è diviso in due parti, dello stesso peso: sistemi digitali ed elettronica analogica. La parte analogica è affidata a un altro docente del raggruppamento di elettronica, al quale è bene rivolgersi per avere informazioni e materiale didattico aggiornato.

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 segnale digitale e di sistema digitale per l'elaborazione dell'informazione. Comprendere il collegamento tra descrizione logica e realizzazione fisica di una rete digitale.
Acquisire i concetti di base che permettono di comprendere il funzionamento dei principali componenti elettronici. Approfondire le tecniche di analisi dei circuiti elettronici per grandi e piccoli segnali. Comprensione della tecnica di linearizzazione di un circuito.
Acquisire i concetti di base che abilitano alla comprensione del funzionamento e dell'utilità applicativa dei principali circuiti usati nei sistemi elettronici analogici.
Informativi
Conoscere un microcontrollore di larga diffusione e il relativo linguaggio macchina. Acquisire il lessico specifico dei sistemi digitali.
Conoscere le principali tecnologie per la realizzazione di sistemi digitali.
Conoscere i principali componenti usati nell'elettronica analogica. Conoscere le topologie circuitali dei sistemi elettronici più comuni, presenti all'interno degli attuali dispositivi elettromedicali.

Operativi
Capacità di usare un microcontrollore, programmandolo in linguaggio macchina. Capacità di sintesi di semplici reti digitali con diversa potenzialità. Capacità di gestire semplici aspetti elettrici delle reti digitali (interfacciamento, margini, capacità di pilotaggio, controllo dell'impedenza di uscita, ...).
Capacità di analisi in DC e in AC di semplici circuiti elettronici con diodi e transistori di diverso tipo. Capacità basiche di dimensionamento dei prinicipali circuiti dell'elettronica analogica (raddrizzatori, regolatori, amplificatori, filtri, ...).

Prerequisiti
Capacità di leggere documenti tecnici in lingua inglese.
Buone conoscenze di matematica, informatica e fisica di base.
Conoscenza dei teoremi fondamentali e delle metodologie di analisi di semplici circuiti elettrici lineari.

Programma di massima del corso
Sistemi digitali
    Microcontrollore e assembly.
    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.
    Periferiche del microcontrollore: porte di I/O e comparatore analogico.
    Le porte logiche dal punto di vista hardware. Tecnologie bipolari e CMOS.

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 sono tratti da precedenti 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


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