Docente/i: Carla Vacchi  

Denominazione del corso: Elettronica dei sistemi digitali
Codice del corso: 062210
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni, Ingegneria Informatica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: http://www.unipv.it/vacchi/ESDig.html

Obiettivi formativi specifici

Il corso mira a fornire un panorama aggiornato sull'elettronica digitale in tecnologia CMOS, con particolare riguardo ai metodi ed agli strumenti di progettazione per le differenti tecnologie realizzative. Al termine del corso lo studente deve essere in grado di ideare, descrivere in VHDL, sintetizzare, rappresentare fisicamente e collaudare semplici circuiti digitali.

Programma del corso

Porte logiche in tecnologia CMOS
Porte fully CMOS. Logica ad interruttori. Caratteristiche elettriche statiche e dinamiche di una porta CMOS. Porte particolari: inverter tristate, trigger di Schmitt, buffer. Sommatori. Latch e flip flop. Vincoli temporali per le reti sequenziali. Registri. Contatori binari. Shift counters.

Circuiti integrati digitali: la tecnologia CMOS.
Processo di integrazione CMOS. Caratteristiche elettriche dei materiali. Design rules e resa di processo. Esempi di layout. ASIC (Standard Cells e Full Custom). Considerazioni economiche. Gate Arrays. Dispositivi logici programmabili e riprogrammabili.

Software per la progettazione digitale
Rappresentazione di un sistema. Regole per la progettazione strutturata. La simulazione comportamentale. Il VHDL. La sintesi automatica.

Il collaudo dei circuiti integrati digitali
Cause fisiche del guasto. Guasto logico. Controllabilità e osservabilità del guasto. Design for Testability. Scan path. Boundary scan.

Prerequisiti

Analisi e sintesi di reti logiche. Principi di funzionamento di un calcolatore elettronico. Nozioni sui linguaggi di programmazione. Aritmetica in modulo e segno e in complemento a due. Transistore MOSFET, inverter CMOS. Circuito bistabile. Memorie.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 26
Esercitazioni (ore/anno in aula): 16
Laboratori (ore/anno in aula): 12
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Dispense e raccolta di temi d'esame disponibili sul sito del docente. Per un approfondimento degli argomenti trattati si consiglia il testo sotto indicato

N. H. E. Weste, K. Esraghian. Principles of CMOS VLSI Design. A Sistem Perspective. Addison-Wesley Publishing Company, 2nd edition, 1993.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta (60% della valutazione) e in una prova orale (40% della valutazione). Durante il corso verranno svolte due prove in itinere, composta ciascuna da esercizi da risolvere e quesiti sulla parte teorica. L'esito positivo delle prove dispensa lo studente dall'obbligo della prova scritta e della prova orale, purché l'esame venga registrato entro la sessione di esami di settembre.