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Per gli Studenti
Informatica industriale

Codice ins.

Insegnamento

CFU ins.

Tipo ins.

Anno

Sem.

SSD ins.

Responsabile insegnamento

F1801Q139

Informatica Industriale

6

OBS

1

2

ING-INF/05

BASCHIROTTO Andrea

Contenuti:
Circuiti logici in logica combinatoria. Logica sequenziale sincrona. Tecniche di progettazione di macchine con linguaggi di descrizione di alto livello (CAD-HDL), destinate a realizzare i componenti logici ad hardware programmabile. Interfacciamento di periferiche e microcontrollori nell'ambito di applicazioni industriali embedded. Panoramica delle periferiche disponibili su un microcontrollore moderno e loro utilizzo in applicazioni industriali.

Obiettivi formativi:
L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire le competenze necessarie a risolvere le problematiche di interfacciamento fra periferiche e sistema di elaborazione, esaminando e confrontando soluzioni hardware e soluzioni basate sull’uso di microcontrolllori. Al termine del corso gli studenti saranno in grado di sviluppare in autonomia un’applicazione embedded utilizzando un microcontrollore e progettando circuiti logico digitali, effettuandone il debugging a livello di simulazione e utilizzando software specifico HDL.

Prerequisiti:
Conoscenze e competenze acquisite nel corso di studi, con riferimento in particolare a elementi di logica, programmazione C, programmazione a livello macchina (gestione I/O e interruzioni).

Metodi didattici:
Lezioni frontali (2 cfu) in cui saranno presentati i concetti fondamentali. Esercitazioni in aula (2 cfu) con presentazione e discussione di esempi di circuiti digitali descritti in VHDL/Verilog. Laboratorio (2 cfu) per lo sviluppo di componenti e l’utilizzo di microcontrollori in semplici applicazioni. La frequenza è fortemente raccomandata ed è essenziale per le attività di laboratorio.

Altre informazioni:

Programma esteso:

  1. Elementi logici. Algebra di Boole. Famiglie logiche. Principi di progetto di logica combinatoria. Progetto con PLD.
  2. Principi di progetto di logica sequenziale sincrona. Progetto di sistemi sequenziali con macchine a stati. Pratica di progetto di macchine sequenziali sincrone.
  3. Progetto di macchine con circuiti hardware programmabili (PLD e FPGA). Uso di software di progettazione di alto livello (HDL).
  4. Richiami sui microcontrollori. STM32: configurazione dei clock, periferica GPIO. Periferiche: Timer, systick, watchdog. Periferiche: ADC e DMA. Periferiche: USART. Periferiche: SPI e I2C. Periferiche: PWM.

Testi di riferimento:
Slide del corso fornite dal docente.

Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame finale

Tipo esame:
Orale (presentazione finale del progetto svolto in laboratorio)

Tipo valutazione:
Voto finale in trentesimi

Course code

Course title

Credits

Year

Semester

Scientific  sector code

 

Responsible for teaching

Course code

F1801Q139

Informatics for industrial application

6

OBS

1

2

ING-INF/05

BASCHIROTTO Andrea

Contents:
Combinational  Digital circuit. Synchronous digital circuits. Finite-state-machines digital design in hardware description languages for programmable logic devices.
Micro-controller interfacing for industrial embedded applications. Analysis of the typical peripherals embedded in modern micro-controller for industrial applications.
Analysis, design and implementation of a simple system in an application domain chosen according to the student’s interest.

Course objectives:
The course objectives are:

  1. To provide the know-how for digital design, starting from system-level specifications the students must be able to design dedicated digital circuits, described in hardware description languiages (as VHDL, Verilog, etc), complying with the required performance.
  2. To provide the know-how for managing the interface between the microcontroller and the external devices.
  3. To gain, through an experimental activity, the skills aimed at designing and developing a simple system by covering the overall lifecycle, from analysis to final testing.

Prerequisites:
Basic Boole Algebra, C programming, firmware programming (I/O and interrupt). 

Teaching methods:
Classroom presentation and discussion of the projects develpped by the students, through the phases of the development cycle.

Other information
Program:

Teaching Program

  1. Logic and Boole Algebra. Logic Circuits classes. Simple logic design. Logic design in PLD.
  2. Synchronous digital circuit design. Finch-state-machines design.
  3. Digital design in logic programmable devices as PLD and FPGA. Digital design by hardaware description languages..
  4. Micro-controller architectures. STM32: clock configuration, GPIO, Timer, systick, watchdog. ADC e DMA. USART. SPI e I2C. PWM signal generator.

Reference textbooks:
Course Slides provided by the teacher.

Verification type:

Final exam.

Exam type:
Oral (final presentation of the project).

Valutation:
Final mark in 30th.

 

 

Approfondimenti

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redazioneweb@disco.unimib.it - ultimo aggiornamento di questa pagina 27/09/2012