Laboratorio di Sistemi - DEI

Classe delle lauree magistrali in:
Corso di laurea in:
Anno accademico:
Ingegneria Elettronica (LM-29)
Ingegneria Elettronica
2015 - 2016
Tipo di attività
Ambito disciplinare: Settore scientifico
CFU:
formativa:
Ingegneria Elettronica disciplinare: Elettronica
3
Ulteriori attività formative
(ING-INF/01)
Titolo
Tipo di insegnamento:
Codice di Ateneo
dell’insegnamento:
per i curricula “Sistemi
Anno:
Semestre:
dell’insegnamento:
Laboratorio di Sistemi
Elettronici per le Biotecnologie”
primo
secondo
2494
Elettronici Digitali
e “Sistemi Elettronici”
DOCENTE:
Prof. Ing. Agostino Giorgio (RU)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
12 ore di lezioni teoriche, e 12 ore di esercitazioni di laboratorio.
PREREQUISITI:
Conoscenze approfondite della elettronica digitale, combinatoria e sequenziale.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Scopo dell’insegnamento consentire l’apprendimento dei metodi e degli ambienti di progetto/simulazione/debug
dei sistemi digitali prevalentemente tramite l’impiego di ambienti di progetto integrati (IDE) e schede di
sperimentazione da laboratorio.
CONTENUTI:
Brevi richiami sui fondamenti dei sistemi digitali combinatori e sequenziali
Metodi e ambienti di progetto dei sistemi elettronici digitali
Flusso di progetto e debug dei sistemi elettronici digitali
Elementi di linguaggio Verilog HDL
Esercitazioni sulla descrizione di sistemi digitali in linguaggio Verilog
Ambiente di progetto Quartus II di Altera e relativi tool di progetto e simulazione: Modelsim, Qsys,
Programmer, Monitor program, Waveform editor per la creazione di testbench
Esercitazioni di progetto, creazione di test bench (debug) e simulazione in ambiente Quartus II & tools
Scheda da laboratorio Terasic DE1_SoC – FPGA Cyclone V di Altera
Esercizi di implementazione di sistemi digitali su scheda DE1_SoC
Ambiente di sviluppo Matlab & tool
Matlab, Simulink, Fixed point designer, HDL coder, DSPBuilder
Esercitazioni di implementazione di sistemi digitali in ambiente Matlab & tools
Esercitazioni di laboratorio riepilogative
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula ed in laboratorio supportate da trasparenze, videoproiettore e lavagna.
Tutoraggio in forma di assistenza individuale.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Progetto di sistemi digitali combinatori e sequenziali in ambienti di progettazione integrati.
Test virtuale di sistemi digitali tramite l’impiego di test bench in ambienti di progettazione integrati.
Test fisico di sistemi integrati tramite implementazione in schede di sperimentazione e prototipazione rapida
Terasic DE1-SoC
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PC e videoproiettore; CAD tools per progettazione di sistemi elettronici digitali Quartus II web edition; software
Matlab & tools; appunti dalle lezioni, dispense del docente, calendario degli esami e avvisi dal sito:
http://www.eledigilab.com .
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale, con discussione di una relazione scritta e individuale di laboratorio.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
E. Napoli, Progetto di Sistemi Elettronici Digitali basati su FPGA, ed. Esculapio, 2011, ISBN: 9788874884162
W. J. Palm, Matlab: una introduzione per gli ingegneri, McGrawHill, 2011, ISBN: 9788838664663
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
L. F. Chaparro, Signals and Systems using Matlab, 2 ed., Academic Press, 2015, ISBN: 978-0-12-394812-0
ALTRE INFORMAZIONI:
Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari, Laboratorio di Elettronica dei
Sistemi e delle Applicazioni Digitali (http://www.eledigilab.com )
Stanza docente 3° piano ex Architettura, tel. 080 5963239 (int 3239), e-mail: [email protected].
Sito URL del gruppo di ricerca: http://www.eledigilab.com
Master Degree class:
Electronic Engineering
Type of formative
activity:
Further training
Disciplinary area:
Electronic Engineering
Title of the course:
Lab of Digital
Electronic Systems
Course University
code:
2494
Second level (two years)
degree:
Electronic Engineering
Scientific Discipline Sector:
Electronics
Type of course:
for curriculum “Electronic
Systems for Biotechnologies”
and “Electronic Systems”
Academic year:
2015 - 2016
ECTS Credits:
3
Year:
st
1 year
Semester:
2nd
LECTURER:
Prof. Eng. Agostino Giorgio (Assistant Professor)
HOURS OF INSTRUCTION:
12 hours of theory, 12 hours of laboratory.
PREREQUISITES:
Good knowledge of digital electronics.
AIMS:
The aim of this course is the learning of methods and project environments / simulation / debugging of digital
systems mainly through the use of integrated project environments (IDE) and laboratory design kit.
CONTENTS:
Reminders about the fundamentals of digital electronic systems
Methods and environments for the design of digital systems,
Design flow and debug of digital systems
Fundamentals of Verilog HDL
Exercises on the description of digital systems in Verilog
Quartus II design environment and tools by Altera: ModelSim, QSYS, Programmer, Program Monitor,
Waveform editor for creating testbenches
Lab projects, creating test bench (debug) and simulation environment Quartus II & tools
Laboratory kit Terasic DE1_SoC - Cyclone V FPGA board from Altera
Lab Exercises about the implementation of digital systems on board DE1_SoC
Development environment Matlab & tool
Matlab, Simulink Fixed Point designers, HDL coder, DSPBuilder
Practical implementation of digital systems in Matlab & tools
Laboratory exercises summary
TEACHING METHODS:
Lectures, supported by slides, video projector and blackboard. Personalized feedback and coaching to improve
every aspect of the student work.
EXPECTED OUTCOME AND SKILLS:
Design of digital electronic systems by using integrated development environments (IDE).
Virtual testing of digital systems using testbenchs.
Physical testing of integrated systems using rapid prototyping kit Terasic DE1-SoC board.
TEACHING AIDS:
PC and workstation; CAD tools Quartus II web edition, Matlab & tools; lecture notes, exam calendar and news at
web site: http://www.eledigilab.com
EXAMINATION METHOD:
Oral exam, with discussion of a written personal laboratory report.
BIBLIOGRAPHY:
E. Napoli, Progetto di Sistemi Elettronici Digitali basati su FPGA, ed. Esculapio, 2011, ISBN: 9788874884162
W. J. Palm, Matlab: una introduzione per gli ingegneri, McGrawHill, 2011, ISBN: 9788838664663
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
L. F. Chaparro, Signals and Systems using Matlab, 2 ed., Academic Press, 2015, ISBN: 978-0-12-394812-0
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari
Lecturer room at 3th floor, ex Architecture, phone 080 5963239 (int. 3239), e-mail: [email protected].
URL site of research group: http://www.eledigilab.com