Il Corso ha lo scopo di approfondire la conoscenza di architetture hardware dedicate ad applicazioni specifiche, con particolare enfasi su architetture riconfigurabili e piattaforme di prototipazione, e di affrontare il problema della comunicazione tra sistemi digitali dal punto di vista del canale fisico e dei circuiti elettronici di supporto.

01. Introduzione:
01.01 Ambiti di applicazione dei sistemi hardware dedicati.
01.02 Flusso di progettazione di architetture hardware/software dedicate.
01.03 Influenza dei costi sulla struttura delle architetture dedicate.
01.04 Architetture riprogrammabili.

02. Strutture fondamentali per sistemi dedicati:
02.01 Unità di elaborazione.
02.02 Interfacce analogiche/digitali.
02.03 Interfacce di comunicazione.
02.04 Interfaccia utente.
02.05 Condizionamento di segnali.

03. Tecnologie:
03.01 Logiche standard: TTL, CMOS, ECL.
03.02 Tecnologie a processore.
03.03 IC-technology: full custom VLSI.
03.04 IC-technology: ASIC.
03.05 IC-technology: PLD.

04. Architetture riprogrammabili:
04.01 Architetture a processore.
04.02 Architetture a PLD.
04.03 Architetture miste.

05. Ambienti di sviluppo per architetture riprogrammabili:
05.01 Software di base per microcontrollori: linguaggio "C".
05.02 Simulatori ed emulatori.
05.03 Linguaggio di programmazione per PLD: Verilog.
05.04 Sistemi di debugging on-board.

06. Piattaforme di prototipazione:
06.01 Finalità dei sistemi prototipali.
06.02 Strutture di test.
06.03 Evaluation board.

07. Comunicazione fra sistemi digitali - canale fisico:
07.01 Teoria della propagazione.
07.02 Mezzi fisici di comunicazione.
07.03 Adattamento di segnale.
07.04 Tempi di propagazione.
07.05 Rappresentazione spettrale di segnali elettrici.
07.06 Teoria del campionamento.

08. Comunicazione fra sistemi digitali - circuiti elettronici:
08.01 Parametri elettrici di caratterizzazione dei canali di comunicazione.
08.02 Livelli logici di comunicazione: TTL, CMOS, ECL, LVDS.
08.03 Sistemi di comunicazione elettrici seriali: RS232, RS485, USB, I2C.
08.04 Sistemi di comunicazione elettrici paralleli: PCI, PCMCIA. 08.05 Sistemi di comunicazione via etere: IRDA, Bluetooth.

09. Attività di laboratorio:
09.01 Progettazione di un sistema analogico digitale a microcontrollore o a PLD.
09.02 Sviluppo firmware per microcontrollori (linguaggio assembly e C).
09.03 Sistemi di testing per schede dedicate (debugging on board, emulatori, JTAG). 09.04 Caratterizzazione di sistemi dedicati analogico digitali (utilizzo di strumentazione: alimentatori, oscilloscopi, generatori di segnali, analizzatori di segnali digitali).
09.05 Implementazione di protocolli di comunicazione per sistemi a microprocessori (RS232, Ethernet, comunicazione parallela).

Elettronica dei Sistemi Digitali, Progettazione Automatica dei Sistemi Elettronici. 

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni di laboratorio.

Obblighi

Nessuno.

Testi di studio

Vahid, Givargis, "Embedded System Design: A Unified Hardware/Software Introduction", Wiley, 2002.

Thomas, Moorby, "The Verilog Hardware Description Language", Kluwer, 2002.

J. F. James, "A Student's Guide to Fourier Transforms: With Applications in Physics  and Engineering", Cambridge University Press; 2 edition (February 10, 2003)

Modalità di
accertamento

Prova scritta, tesina individuale e prova orale.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Il corso è erogato sia nel "percorso in presenza" che nel "percorso online" del Corso di Laurea di Informatica Applicata.