Insegnamento

Elettronica digitale

Docente

Settore scientifico Disciplinare

ING-INF/01

CFU

6

Descrizione dell'insegnamento

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)

Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:

• comprendere i concetti dell’elettronica digitale; 
• conoscere i principi di funzionamento di circuiti digitali e le loro principali funzionalità e caratteristiche;
• conoscere i principali moduli standard combinatori e sequenziali; 
• conoscere le basi di progettazione mediante linguaggi HDL; 
• eseguire progetti basilari di sistemi  digitali;
• progettare a livello basilare sistemi RTL in VHDL; 
• valutare in autonomia i vantaggi e gli svantaggi di scelte progettuali in termini di area e timing;
• apprendere e integrare le conoscenze da varie fonti sulle architetture di circuiti digitali al fine di valutare attraverso una visione più ampia le potenzialità di sistemi digitali trattati in studi successivi;
• esprimere con opportuno linguaggio gli argomenti del corso.

Prerequisiti

Non si richiedono conoscenze particolari per sostenere questo esame. Si rimanda tuttavia alle indicazioni contenute nella guida dello studente.

Contenuti dell'insegnamento

Modulo 1: Sistemi combinatori  [9 LEZ.]

• Conversione Analogico Digitale (1 lezione)
• Sistemi di rappresentazione numerica (1 lezione)
• Introduzione ai sistemi combinatori (1 lezione)
• Transistor MOSFET e logica CMOS (1 lezione)
• Caratteristiche della famiglia CMOS  e set universali (1 lezione)
• Progettazione di reti combinatorie (1 lezione)
• Analisi e sintesi di sistemi combinatori Esempi (1 lezione)
• Moduli combinatori standard (1 lezione)
• Circuiti aritmetici (1 lezione)

• Introduzione ai sistemi sequenziali  (1 lezione)
• Reti sequenziali (1 lezione)
• Timing nei sistemi sequenziali (1 lezione)
• Reti sequenziali: Esempi (1 lezione)
• Moduli sequenziali standard (1 lezione)
• Memorie a semiconduttore (1 lezione)
• Moduli Programmabili (1 lezione)
• FPGA (1 lezione)

• Introduzione al VHDL (1 lezione)
• Descrizione di circuiti in VHDL (1 lezione)
• Progettazione di Sistemi complessi (1 lezione)

Attività didattiche

Didattica erogativa
L'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in pdf.
L’insegnamento prevede videolezioni (in ognuna sono specificati gli argomenti e gli obiettivi) organizzate in moduli. Alcune videolezioni sono più tecniche con lo scopo di far conoscere le potenzialità dell’impiego di linguaggi HDL nella progettazione di sistemi digitali. Altre videolezioni hanno un carattere più pratico al fine di favorire la capacità di applicare le conoscenze teoriche da parte dello studente, presentando anche esempi di scelte effettuate per la realizzazione di circuiti digitali . A tal riguardo, si presenteranno confronti di tecnologie e architetture al fine favorire l’apprendimento  e di rendere in parte autonomo lo studente nella selezione della tecnologia più adatta . In entrambi i casi si farà uso di una terminologia adeguata agli argomenti trattati. 

Didattica interattiva
L'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l’interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione.

Tra le interazioni sincrone, sono utilizzate le aule virtuali in genere così strutturate:

• il docente rende disponibile un testo di esercitazione agli studenti di solito basato su domande aperte;
• lo studente svolge in autonomia gli esercizi;
• durante l’aula virtuale, il docente dà un “feedback formativo” ovvero valuta il livello di apprendimento degli argomenti del corso, raccoglie i dubbi e fornisce chiarimenti ed eventuali approfondimenti in base alle scelte effettuate sulle strategie di dispiegamento delle reti e alle difficoltà riscontrate. Il docente favorirà la discussione e il confronto al fine di sviluppare competenze critiche.

Criteri di valutazione

Tutte le prove di verifica e autoverifica intermedie previste dai Corsi ed erogate in modalità distance learning sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuali. Le prove di verifica e autoverifica intermedie non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d´esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004.

Modalità di verifica dell'apprendimento

• della capacità di applicare le regole di analisi e sintesi di circuiti digitali e quindi di esporre l’argomento richiesto;  
• della padronanza di linguaggio dello studente;  
• della capacità di applicare le nozioni apprese nella progettazione di sistemi di base. [DUBLINO 2] e di valutare in modo appropriato le scelte tecnologiche in base a situazioni reali .

Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio del seguente testo:

Ricevimento studenti

Previo appuntamento (l.dinunzio@unimarconi.it).