ELECTRONIC SYSTEMSModulo MOD.B ELECTRONIC SYSTEMS
Anno accademico 2026/2027 - Docente: ALFIO DARIO GRASSORisultati di apprendimento attesi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti della Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica gli strumenti necessari per la progettazione assistita dal calcolatore e per la verifica sperimentale di circuiti analogici/digitali integrati e a componenti discreti. Vengono inoltre affrontati il progetto di sistemi elettronici basati su microcontrollore e la programmazione di FPGA.
Knowledge and understanding
L'insegnamento verterà sui principali strumenti CAD/EDA per la progettazione di sistemi elettronici (sia a livello di transistor sia a livello di sistema) e di circuiti stampati.
Applying knowledge and understanding
Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di: 1. modellizzare e simulare un sistema a componenti discreti mediante LTSpice; 2. progettare e simulare un circuito elettronico fino al livello di layout in ambiente Cadence; 3. progettare un circuito stampato multistrato mediante Fusion 360; 4. implementare un sistema elettronico digitale su FPGA; 5. programmare un microcontrollore MSP430.
Making judgements
A partire da specifiche tecniche, lo studente sarà in grado di progettare sistemi elettronici utilizzando diversi livelli di astrazione. Esercitazioni numeriche, simulazioni al calcolatore e lo sviluppo di elaborati progettuali contribuiranno ad affinare l'autonomia di giudizio.
Communication skills
Lo studente migliorerà la padronanza del linguaggio tecnico dei sistemi elettronici e sarà in grado di interagire con i colleghi di un gruppo di lavoro per discutere le soluzioni più adeguate a uno specifico problema di progetto. A tal fine, durante le attività di laboratorio, gli studenti saranno suddivisi in piccoli gruppi. Le relazioni e l'esame orale contribuiranno inoltre ad affinare il linguaggio tecnico e le capacità comunicative.
Learning skills
Gli studenti potranno ampliare le proprie conoscenze sui sistemi elettronici attraverso lo studio dei testi consigliati o di articoli scientifici pubblicati su riviste specializzate, nonché attraverso gli spunti offerti dai seminari organizzati nell'ambito dell'insegnamento.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza, potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Prerequisiti richiesti
Frequenza lezioni
Contenuti del corso
2. Cadence CAE: design, simulation and layout of logic gates (Lecture hours: 10, Lab/Exercises hours: 5)
3. Experimental characterization of elementary electronic circuits (Lecture hours: 1, Lab/Exercises hours: 1)
4. FPGA programming using Vivado and the BASYS3 board (Lecture hours: 9, Lab/Exercises hours: 3)
5. CAD/CAE Fusion 360 for the design of PCB (Lecture hours: 7, Lab/Exercises ab hours: 2)
6. Firmware development in C using the board MSP-EXP430G2 (Lecture hours: 5, Lab/Exercises hours: 2)
Testi di riferimento
1. K.C. Smith, "KC's Problems and Solutions for Microelectronic Circuits", fourth edition, Oxford University Press, 1998.
2. J. Davies, MSP430 Microcontroller Basics, Elsevier, 2008.
3. W. Kleitz, "Digital Electronics: A Practical Approach with VHDL (9th Edition)", Pearson, 2012.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | The LTSpice simulator: time-domain simulations, frequency-domain simulations, models of real components. | course notes |
| 2 | Experimental measurements on analog and mixed-signal circuits | textbook 1, course notes |
| 3 | Cadence Virtuoso design environment: design and simulation down to the layout level of integrated circuits. | course notes |
| 4 | Design of electronic systems using VHDL and the BASYS3 FPGA board | textbook 3, course notes |
| 5 | Firmware design using the MSP-EXP430G2 development board | textbook 2, course notes |
| 6 | Design of PCBs using Fusion 360 | course notes |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Design, simulation and layout of a full adder
- Design, simulation and experimental validation of a FSM on a FPGA
- Design, simulation and experimental validation of a FSM on a microcontroller
- Design a PCB