DIGITAL ELECTRONICS

Il corso ha l’obiettivo di introdurre lo studente alla conoscenza dei principali circuiti e blocchi elementari necessari alla realizzazione dei sistemi digitali (sistemi che oggi rappresentano la maggior parte dei sistemi e degli apparati elettronici). In particolare, sarà affrontata la realizzazione con diversi aprocci

metodologici e topologici di:

- porte logiche;

- circuiti sequenziali;

- blocchi elementari di tipo combinatorio;

- blocchi elementari di tipo sequenziali.

Durante il corso si acquisiranno le metodologie sia per l'analisi che la progettazione dei circuiti digitali

sopra indicati, tenendo anche conto dell'uso di tecnologie CMOS moderne a canale submicrometrico. In

particolare

- Conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado di comprendere l'implementazione e il

funzionamento dei vari circuiti digitali, non esclusivamente solo quelli oggetto del corso.

- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado sia di ricavare i

modelli che di progettare circuiti digitali indipendentemente dalla specifica tecnologia utilizzata.

- Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado selezionare in piena autonomia le soluzioni

topologiche e le scelte progettuali più adeguate in funzione dell'applicazione.

- Abilità comunicative e Capacità di apprendimento: A completamento del corso ci si attende che lo

studente acquisirà la capacità di veicolare ai propri interlocutori, in modo chiaro e compiuto, le

conoscenze acquisite e sarà anche in grado di rielaborare le conoscenze per estenderle a situazioni non

esplicitamente trattate, essendo anche in grado di apprendere in autonomia.

• lezioni frontali per un totale di 49 ore in cui vengono presentati i fondamenti degli argomenti teorici; 
• esercitazioni per un totale di 45 in cui i fondamenti teorici vengono sviluppati ed applicatu a situazioni realistiche. 

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

·       Modellistica dei MOS a canale lungo e corto e cenni di Layout.

(teoria 8 ore, appl./eserc. 10 ore)

·       Caratterizzazione dei circuiti digitali.

(teoria 4 ore, appl./eserc. 2 ore)

·       Famiglie logiche a rapporto

(teoria 3 ore, appl./eserc. 3 ore)

·       Porte CMOS statiche e buffer

(teoria 9 ore, appl./eserc. 7 ore)

·       Porte digitali a pass transistor,a porte di trasmissione e logiche dinamiche

(teoria 8 ore, appl./eserc. 7 ore)

·       Dissipazione di potenza dinamica e probabilità di commutazione.

(teoria 2 ore, appl./eserc. 4 ore) 

·       Porte a commutazione di corrente bipolarie MOS.

(teoria 3 ore, appl./eserc. 3 ore)

·       Circuiti sequenziali, registri e contatori.

(teoria 5 ore, appl./eserc. 4 ore)

·       Oscillatori, Generatori di impulsi e Trigger di Schmitt.

(teoria 3 ore, appl./eserc. 3 ore)

·       Memorie a semiconduttore.

(teoria 4 ore, appl./eserc. 2 ore)

Contributo dell’insegnamento agli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile

Le conoscenze acquisite saranno funzionali ad aumentare sostanzialmente il numero di giovani e adulti che abbiano le competenze necessarie, incluse le competenze tecniche e professionali, per l'occupazione, per lavori dignitosi e per la capacità imprenditoriale; e raggiungere livelli più elevati di produttività economica attraverso la diversificazione, l'aggiornamento tecnologico e l'innovazione, anche attraverso un focus su settori ad alto valore aggiunto e settori ad alta intensità di manodopera, in accordo con gli obiettivi 4 e 8 dell’Agenda 2030.

2. N. Weste, D. Harris, CMOS VLSI Design (3° edition), Addison Wesley, 2004. 

3. M. Alioto, G. Palumbo, Model and Design of Bipolar and MOS Current-Mode Logic (CML, ECL and SCL Digital Circuits), Kluwer Academic Publisher, 2005. 

4. M. Alioto, E. Consoli, G. Palumbo, Flip-Flop Design in Nanometer CMOS (High Speed to Low Energy), Springer, December 2014. 

ALTRO MATERIALE DIDATTICO La piattaforma studium.unict.it contine il materiale didattico (slide utilizzate durante buona parte degli argomenti trattati durante il corso e articoli da utilizzare per approfondire lo studio di un paio di argomenti). 

L'esame finale è costituito da una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta prevede due semplici esercizi (affini a quelli già trattati durante il corso), da svolgere in un'ora senza l'uso di libri o appunti. La valutazione positiva dello scritto necessita la risoluzione di entrambi gli esercizi, e se valutata positivamente contribuisce per un terzo al voto finale. La prova orale prevede tre domande su tre distinti argomenti del corso e contribuisce alla votazione finale per i restanti due terzi. 

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento.

N.B. Qualora le condizioni lo dovessero richiedere, la verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata, per via telematica.