Sistemi Elettronici Digitali - DEE
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Sistemi Elettronici Digitali - DEE
Classe delle lauree magistrali in: Corso di laurea in: Anno accademico: Ingegneria Elettronica (LM-29) Ingegneria Elettronica 2013 - 2014 Tipo di attività Ambito disciplinare: Settore scientifico CFU: formativa: disciplinare: Elettronica Ingegneria Elettronica 6 caratterizzante (ING-INF/01) Titolo Codice di Ateneo dell’insegnamento: Tipo di insegnamento: Anno: Semestre: dell’insegnamento: Sistemi Elettronici obbligatorio primo primo 2484 Digitali (CD) DOCENTE: Dott. Ing. Maria Rizzi (RU) ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE: 40 ore di lezioni teoriche, 16 ore di esercitazioni e seminari specialistici PREREQUISITI: - sistema di numerazione binario e principali codici - conversioni di base - principali metodi di analisi di reti elettriche - principi di funzionamento dei principali dispositivi allo stato solido - metodi di analisi, sintesi e minimizzazione di circuiti combinatori - elementi di memoria - registri OBIETTIVI FORMATIVI: Il corso si prefigge di fornire gli elementi fondamentali necessari per l’analisi e la sintesi di sistemi digitali complessi sequenziali sincroni ed asincroni. CONTENUTI: Circuiti logici sequenziali (2h) - Richiami sulle caratteristiche generali dei circuiti sequenziali - principio di bistabilità - richiami sui latch e flip-flop Circuiti logici sequenziali sincroni (10h) - Caratteristiche temporali - Sintesi di circuiti sequenziali sincroni completamente specificati - Sintesi di circuiti sequenziali sincroni non completamente specificati - pipeline - clock skew e jitter - tecniche di distribuzione del clock Circuiti logici sequenziali asincroni (8h) - Sintesi di circuiti sequenziali asincroni funzionanti in modo fondamentale - Sintesi di circuiti sequenziali asincroni funzionanti in modo impulsivo Contatori sincroni e asincroni (2h) Alee nei circuiti logici (2h) Dispositivi logici programmabili (4h) - SPLD - CPLD - FPGA Circuiti integrati digitali (7h) - Caratteristiche delle famiglie logiche - Panoramica delle famiglie logiche - Logiche a rapporto: logica NMOS e logica pseudo-NMOS - Logica CMOS Memorie a semiconduttore (5h) - Classificazione - architettura generale - SRAM e DRAM - ROM, PROM, EPROM, E2PROM METODI DI INSEGNAMENTO: Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenze, videoproiettore e lavagna. Tutoraggio in forma di assistenza individuale. CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE: Capacità di effettuare l’analisi di circuiti e sistemi digitali sequenziali complessi Capacità di effettuare la sintesi di circuiti e sistemi digitali sequenziali complessi sulla base delle specifiche. di progetto Conoscenza dei principali circuiti e sistemi digitali SUPPORTI ALLA DIDATTICA: PC e videoproiettore; CAD tools, appunti dalle lezioni, dispense del docente, calendario degli esami e avvisi CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME: Esame orale, con discussione di una relazione scritta e individuale di progetto. TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI: - Kohavi: “Switching and Finite Automata Theory” - McGraw-Hill - J.M. Rabaey, A.P. Chandrakasan, B. Nicolic: “Circuiti integrati Digitali: L'ottica del progettista” – Pearson - M. Mano: ”Digital Design”- Prentice Hall International Editions ULTERIORI TESTI SUGGERITI: - R. F. Tinder: “Engineering Digital Design” - Academic Press - V. Nelson, H. Troy Nagle, J. Irwin, B. Carrol: “Digital logic circuit Analysis & design” - Prentice Hall ALTRE INFORMAZIONI: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it) Stanza docente 2° piano, tel. 0805963680 (int 3680), e-mail: [email protected]. Master Degree class: Electronic Engineering Second level (two years) degree: Electronic Engineering Scientific Discipline Sector: Electronics Academic year: 2013 - 2014 Type of formative Disciplinary area: ECTS Credits: activity: Electronic Engineering 6 characterizing Title of the course: Course University Type of course: Year: Semester: Digital Electronic code: compulsory first first Systems 2484 LECTURER: Dott. Ing. Maria Rizzi (Researcher) HOURS OF INSTRUCTION: 40 hours of theory, 16 hours of examples and specialized seminars PREREQUISITES: - Numbers of different bases and fundamental number codes - Number base conversions - Principal electrical network analysis methods - Operation principles of the most important solid state devices - Analysis, synthesis and minimization methods of combinational logic circuits - memory elements - registers AIMS: The aim of this course is an introduction of principles to analyze and synthesize complex sequential digital circuits and systems CONTENTS: Sequential logic (2h) - Notes on sequential circuit characteristics - principle of bistability - notes on latch e flip-flop Synchronous Sequential logic (10h) - Timing constrains - Synthesis of completely specified synchronous sequential circuits - Synthesis of incompletely specified synchronous sequential circuits - pipeline - clock skew e jitter - clock distribution techniques Aynchronous Sequential logic (8h) - Fondamenta mode circuits - Pulse mode circuits Synchronous and asynchronous counters (2h) Hazards (2h) Programmable logic (4h) - SPLD - CPLD - FPGA Digital integrated circuits (7h) - Introduction - Special characteristics - NMOS logic and pseudo-NMOS logic - CMOS Semiconductor memories (5h) - Introduction - architecture - SRAM e DRAM 2 - ROM, PROM, EPROM, E PROM TEACHING METHODS: Lectures, supported by slides, videoprojector and blackboard. Personalized feedback and coaching to improve every aspect of the student work. EXPECTED OUTCOME AND SKILLS: Good ability to analyze complex sequential digital circuits and systems Good ability to synthesize complex sequential digital circuits and systems. Knowledge of the main digital circuits and systems. TEACHING AIDS: PC and workstation; CAD tools; lecture notes, exam calendar and news EXAMINATION METHOD: Oral exam, with discussion of a written personal design report. BIBLIOGRAPHY: - Kohavi: “Switching and Finite Automata Theory” - McGraw-Hill - J.M. Rabaey, A.P. Chandrakasan, B. Nicolic: “Circuiti integrati Digitali: L'ottica del progettista” – Pearson - M. Mano: ”Digital Design”- Prentice Hall International Editions FURTHER BIBLIOGRAPHY: - R. F. Tinder: “Engineering Digital Design” - Academic Press - V. Nelson, H. Troy Nagle, J. Irwin, B. Carrol: “Digital logic circuit Analysis & design” - Prentice Hall FURTHER INFORMATIONS: Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it) Lecturer room at 2nd floor, phone 0805963680 (int. 3680), e-mail: [email protected].