- Oggetto:
- Oggetto:
Digital Electronics
- Oggetto:
Elettronica Digitale
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice dell'attività didattica
- FIS0200
- Docente
- Michela Greco (Titolare)
- Corso di studi
- 008510-105 Laurea Magistrale in Fisica ind. Fisica del Sistema Meteoclimatico, Generale e delle Tecnologie Avanzate
- Anno
- 1° anno 2° anno
- Periodo didattico
- Secondo semestre
- Tipologia
- B=Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- FIS/01 - fisica sperimentale
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Inglese
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
-
It is suggested to attend Electronics (MFN0573) and Laboratory of Electronics during BSc (MFN0580)
É suggerita la frequenza nella triennale dei corsi:
Elettronica (MFN0573) e laboratorio di Elettronica (MFN0580) - Propedeutico a
-
Advanced Electronics Laboratory
Laboratorio avanzato di elettronica - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
The course introduces digital circuits design and digital signal processing through programmable logics.
Il corso introduce alla progettazione di circuiti digitali e al processamento digitale di segnali utilizzando logiche programmabili.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Knowledge and Understanding
Students will acquire knowledge of digital electronics, signal acquisition, and signal processing, and the use of advanced technologies such as programmable logic.Applying knowledge and understanding
Students will be able to understand and master acquisition systems and analysis of signals, to develop software for the purpose of applied research, such as the creation and implementation of digital filters.Students will be able to design and implement digital filters, design combinatorial and sequential circuits in VHDL, and design and optimize finite state machines.
Making judgements
Students will be able to integrate knowledge and handle complexity, and formulate judgments with incomplete or limited information
Communication skills
Students will be able to communicate their conclusions, and the knowledge and rationale underpinning these, to specialist and non-specialist audiences clearly and unambiguously
Learning skills
Students will have the learning skills to allow them to continue to study in a manner that may be largely selfdirected
Conoscenza e capacità di comprensione - knowledge and understanding
Si acquisiranno conoscenze di elettronica digitale, conoscenze sull'acquisizione ed elaborazione dei segnali e sull'uso di tecnologie avanzate quali le logiche programmabili.Capacità di applicare conoscenza e comprensione - applying knowledge and understanding
Si acquisirà la capacita’ di comprendere e padroneggiare sistemi informatici di acquisizione ed analisi di segnali, di sviluppare software a fini di ricerca applicativa, quali la realizzazione e implementazione di filtri digitaliSi sara' in grado di progettare e implementare filtri digitali, progettare in linguaggio VHDL circuiti combinatori, circuiti sequenziali, progettare e ottimizzare macchine a stati finiti.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
The course will be taught in English.
Lectures and MatLab/VHDL tutorials will be face-to-face, subject to updates on the measures adopted by UniTo and available on the Provisions for those studying and working at UniTo website.
Lectures: 42 h; MatLab/VHDL tutorials: 6 h
Video recordings and in-depth materials are available on the Moodle platform.
Il corso sarà tenuto in lingua inglese.
Per l'aa 2023/2024, le lezioni frontali e le esercitazioni MatLab/VHDL saranno in presenza, salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e disponibili sul sito Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo
Lezioni:42 ore; esercitazioni MatLab/VHDL: 6 ore.
Videoregistrazioni e materiali di approfondimento sono disponibili sulla piattaforma Moodle
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
In presence, subject to updates on the measures adopted by UniTo and available on the Provisions for those studying and working at UniTo site
Written test: 2 open questions plus one exercise, ≤17/30Duration: 90 min; calculator: allowed; List of formulas: not allowed.
examples from past exams will be available on Moodle
Follow-up presentation: ~20 min ≤10/30
On-going evaluation: ≤5/30
In case of Covid-19 restrictions :
Oral:2 questions about theory worth 11 points at max, resolution of an exercise, worth 3 or 6 points, to be chosen by the student
Follow-up presentation:~20 min, worth 10 points at max
On-going evaluation: ≤5/30
In presenza salvo aggiornamenti sui provvedimenti adottati da UniTo e disponibili sul sito Disposizioni per chi studia e lavora in UniTo
Compito scritto: 2 domande a risposta aperta più un esercizio, ≤17/30; Durata scritto 90 min; CAlcolatrice consentita, formulario non consentitoPresentazione orale: argomento approfondimento,~20 min, ≤10/30;
Valutazione in itinere: ≤5/30
Se non sarà possibile fare esami in presenza:
ORALE online di circa un'ora per ciascuno;
20 minuti di presentazione dell'approfondimento: max 10 punti;
2 domande di teoria: max 11 punti;
risoluzione di un esercizio o da 3 punti o da 6 punti;
Valutazione in itinere: ≤5/30;
- Oggetto:
Programma
- Digital signals
- Processing of digital signals
- Digital filtering of signals
- Introduction to digital circuit design
- The combinatorial logic.
- Design of sequential circuits.
- Design, optimization, and implementation of finite state machines
- VHDL - Basic Concepts.
- Programmable Logic
- Example of designing digital filters in Matlab.
- Example of designing a finite state machine in VHDL.
- Segnali digitali
- Trattamento digitale di segnali
- Filtraggio digitale di segnali
- Introduzione alla progettazione di circuiti digitali
- La Logica combinatoriale.
- Progettazione di circuiti sequenziali.
- Progettazione, ottimizzazione ed implementazione di macchine a stati finiti
- VHDL - Concetti di base.
- Logiche programmabili
- Esempio pratico di progettazione filtri digitali in Matlab.
- Esempio pratico di progettazione macchina a stati finiti in VHDL.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
- Libro
- Titolo:
- Discrete-Time Signal Processing
- Anno pubblicazione:
- 2013
- Editore:
- Pearson New International Edition
- Autore:
- Alan V. Oppenheim
- Permalink:
- Note testo:
- e-book available
- Obbligatorio:
- No
- Oggetto:
- Teacher's notes.
-
Discrete-Time Signal Processing, Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Book , Prentice-Hall, Inc, ebook available
-
Digital signal processing, John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, Prentice-Hall, Inc., ebook available
-
The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, Steven W. Smith, http://www.dspguide.com/
-
Digital design Principles and Practices, John F. Wakerly , Prentice-Hall, Inc.
-
Digital electronics, Anil. K. Maini, Wiley and Sons .
-
Lecture Notes for Digital Electronics, R. E. Frey, http://zebu.uoregon.edu/~rayfrey/432/DigitalNotes.pdf
-
The designer’s guide to VHDL, Peter J. Andersen, Morgan Kaufman Publisher
-
The VHDL cookbook, Peter J. Andersen http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/vhdl/doc/cookbook/VHDL-Cookbook.pdf
-
FPGA-based Implementation of Signal Processing Systems, R. Woods et al, Wiley and Sons
-
FPGA tutorial, Stephen Brown and Jonathan Rose http://www.eecg.toronto.edu/~jayar/pubs/brown/survey.pdf
Slides del corso
Per le tre parti come dispense si possono impiegare i file pdf evidenziati, liberamente scaricabili:
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Discrete-Time Signal Processing, Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Book , Prentice-Hall, Inc.
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Digital signal processing, John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis, Prentice-Hall, Inc.
-
The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, Steven W. Smith, http://www.dspguide.com
-
Digital design Principles and Practices, John F. Wakerly , Prentice-Hall, Inc.
-
Digital electronics, Anil. K. Maini, Wiley and Sons.
-
Lecture Notes for Digital Electronics, R. E. Frey, http://zebu.uoregon.edu/~rayfrey/432/DigitalNotes.pdf
-
The designer’s guide to VHDL, Peter J. Ashenden, Morgan Kaufman Publisher
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The VHDL cookbook, Peter J. Ashenden
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http://tams-www.informatik.uni-hamburg.de/vhdl/doc/cookbook/VHDL-Cookbook.pdf
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FPGA-based Implementation of Signal Processing Systems, R. Woods et al, Wiley and Sons
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FPGA tutorial, Stephen Brown and Jonathan Rose http://www.eecg.toronto.edu/~jayar/pubs/brown/survey.pdf
- Oggetto:
Orario lezioni
Giorni Ore Aula Martedì 9:00 - 11:00 Aula Verde Dipartimento di Fisica Mercoledì 16:00 - 18:00 Sala Franzinetti Dipartimento di Fisica Lezioni: dal 05/03/2024 al 07/06/2024
- Oggetto:
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