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Oggetto:
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Elettronica digitale -- Digital Electronics

Oggetto:

Anno accademico 2011/2012

Codice dell'attività didattica
MFN0847
Docente
Dott. Antonino Grasso (Titolare del corso)
Corso di studi
008510-103 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica dell'Ambiente e delle Tecnologie Avanzate
008510-104 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica delle Tecnologie Avanzate
008510-105 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica Generale
Anno
1° anno 2° anno
Periodo didattico
Secondo periodo didattico
Tipologia
B=Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
FIS/01 - fisica sperimentale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il corso permette di approfondire le conoscenze per l’analisi, la sintesi e la realizzazione di sistemi elettronici avanzati, analogici e digitali.
The course allows to increase the knowledge on analysis, synthesis and realization of analog and digital advanced electronic systems.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente sara' in grado di disegnare circuiti analogici attivi(in particolare filtri attivi), utilizzando amplificatori operazionali, resistori e condensatori. Inoltre sara' in grado di disegnare circuiti digitali sequenziali sincroni, tipo microcontrollori e microprocessori, da utilizzare sia nella ricerca in fisica che nell'industria.
The student will be able to design active analog circuits( in particular active filters), using operational amplifiers, condensators and resistors. Moreover he will be able to design synchronous digital sequential circuits, as microcontrollers and microprocessors, applicable to physics research and industry.

Oggetto:

Programma

ELABORAZIONE ANALOGICA DEI SEGNALI


-SINTESI DI CIRCUITI ELETTRONICI(richiami): 

     FILTRI ATTIVI 

        Approssimazione di: 

                      -Butterworth; 

                      -Chebyshev; 

                      -inversa di Chebyshev; 

                      -Cauer; 

                      -Bessel. 

        Filtri

                PASSA BASSO; 

                PASSA ALTO; 

                PASSA BANDA; 

                ELIMINA BANDA; 

                PASSA TUTTO. 

        Altri Metodi di Implementazione dei 

                     Filtri con Amplificatori 

                     Operazionali, R e C. 

     

ELABORAZIONE DIGITALE DEI SEGNALI


 

    -CIRCUITI SEQUENZIALI 

        .Disegno di circuiti sequenziali; 

        .Rappresentazione di circuiti digitali in VHDL; 

        .Registri; 

        .Registri a scorrimento(shift); 

        .Contatori. 

    -MEMORIE (richiami) 

        .RAM;

        .FIFO;
 

        .ROM. 

    -DATI E TRASFERIMENTO TRA REGISTRI 

        .Dati e operazioni;  

        .Operazioni di trasferimento tra registri; 

        .Operazioni di trasferimento registro-memoria; 

        .Microoperazioni:aritmetiche, Logiche, di shift; 

        .Arithmetic Logic Unit(ALU); 

        .Microoperazioni ‘Pipelined’. 

    -UNITA’ DI CONTROLLO

        .Algorithm State Machine(ASM);

        .Controllo Hardwired:

            -registro e decoder;

            -un FF per stato;

            -rappresentazione in VHDL;

        .Controllo microprogrammato.

    -INSIEME DELLE ISTRUZIONI DEL COMPUTER

        .Concetti di architettura dei computers;

        .Modi di indirizzamento dell’operando;

        .Architettura dell’insieme delle istruzioni;

        .Struttura delle interruzioni del computer.

    -DISEGNO DELLA CENTRAL PROCESSING UNIT(CPU)

        .Il computer CISC(Complex Instructions Set

         Computer);

        .Set di istruzioni;

        .Modi di indirizzamento dell’operando;

        .Organizzazione dell’elaboratore dei dati;

        .Organizzazione del controllo microprogrammato;

        .Struttura del microprogramma;

        .Il computer RISC(Reduced Instructions Set

         Computer);

        .Set di istruzioni;

        .Modi di indirizzamento dell’operando;

        .Organizzazione dell’elaborazione dei dati.

    -INGRESSO-USCITA(I/O) E COMUNICAZIONE

        .Semplici periferiche:

            -Tastiera;

            -Hard Disk;

            -Display Grafico;

            -Interfaccia di I/O;

            -BUS di I/O;

            -Comunicazione seriale:

                .Asincrona;

                .Sincrona;

        .Interruzione e priorita’;

        .Accesso Diretto alla Memoria(DMA).

    -BUS STANDARD(VME) E INTERFACCIAMENTO.

    -SISTEMI DI ACQUISIZIONE DATI.

    -TRASFORMATA Z, TEOREMA DEL CAMPIONAMENTO ED

     INTRODUZIONE AI FILTRI DIGITALI FIR e IIR. 

 ANALOG  SIGNAL PROCESSING(ASP)

-ELECTRONIC CIRCUIT SYNTHESIS(notes):

     ACTIVE FILTER APPROXIMATIONS

                      -Butterworth Approximation;

                      -Chebyshev Approximation;

                      -Inverse Chebyshev Approximation;

                      -Cauer Approximation;

                      -Bessel Approximation.

     FILTERS

                LOW PASS;

                HIGH PASS;

                BAND PASS;

                BAND REJECT;

                ALL PASS.

     Filter Implementation Using Operational

                     Amplifiers, R and C.

 

DIGITAL SIGNAL PROCESSING(DSP)

    -SEQUENTIAL CIRCUITS

        .Sequential Circuit Design;

        .VHDL Digital Circuit Representation;

        .Registers;

        .Shift Registers;

        .Counters.

    -MEMORIES

        .RAM;

        .FIFO;

        .ROM.

    -REGISTERS AND DATA TRANSFER

        .Operations and Data;

        .Register-Register Transfer Microoperations;

        .Register-Memory Transfer Microoperations;

        .Arithmetic, Logic and Shift Microoperations;

        .Arithmetic Logic Unit(ALU);

        .Pipelined Microoperations.

    -CONTROL UNIT

        .Algorithm State Machine(ASM);

        .Hardwired Control:

            -register and decoder;

            -one FF per state;

            -VHDL Representation;

        .Microprogrammed Control.

    -INSTRUCTION SET

        .Computer Architecture Concepts;

        .Operand Addressing Mode;

        .Instruction Set Architecture;

        .Computer Interrupt Structure.

    -CENTRAL PROCESSING UNIT(CPU) DESIGN

        .CISC(Complex Instructions Set

         Computer);

        .Instruction Set;

        .Operand Addressing Mode;

        .Data Processing Organization;

        .Microprogrammed Control Organization;

        .Microprogram Structure;

        .RISC(Reduced Instructions Set

         Computer);

        .Instruction Set;

        .Operand Addressing Mode;

        .Data Processing Organization;

    -INPUT-OUTPUT(I/O) AND COMUNICATIONS

        .Simple periferals:

            -Keyboard;

            -Hard Disk;

            -Graphical Display;

            -I/O Interface;

            -I/O BUS;

            -Serial Communication:

                .Asynchronous;

                .Synchronous;

        .Priority and Interrupt;

        .Direct Memory Access(DMA).

    -BUS STANDARD(VME) AND INTERFACING.

    -DATA ACQUISITION SYSTEMS.

    - Z-TRANSFORM, SAMPLING THEOREM AND INTRODUCTION

      TO THE FIR AND IIR DIGITAL FILTERS


Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Appunti del docente disponibili in rete previa registrazione. Per approfondire sono consigliati i seguenti libri: Mano - Logic and Computer Design Fundamentals.
Teacher's notes available on the web, previous registration. To study in depth: Mano - Logic and Computer Design Fundamentals.



Oggetto:

Note

Esame scritto, orale , realizzazione e misure di verifica di un'esperienza di laboratorio. Frequenza: Particolarmente Consigliata Requisiti: Elettronica I
Exam written, oral, realization and testing of a laboratory experience. Attendance: Particularly Advisable. Requirements: Electronics I.

Oggetto:
Ultimo aggiornamento: 01/08/2012 10:57