18020 : Corso di Elettronica dei Sistemi Digitali

Corso di Teoria: Fabio Campi (Codice docente 034538)

Corso di Progetto VHDL di Circuiti FPGA: Aldo Romani

Queste pagine contengono il materiale didattico relativo al corso, insieme ad informazioni sulle date di appello e i risultati delle prove di esame.

Programma del Corso:

Orario:

Martedi' 11-13, Aula A-2, Via Rasi e Spinelli
Giovedi' 14-18, Aula A-1, Via Rasi e Spinelli

Durante il corso le ore del giovedi' verranno spesso tenute nel laboratorio didattico Software in via Venezia.
Di questo verra' data comunicazione in aula il Martedi' precedente.

Calendario Appelli di Esame:

Da settembre in poi si potranno tenere appelli su richiesta degli studenti, previa accordi col docente, ogni 3/4 settimane. Rivolgersi al 051/2093834 o a fcampi@deis.unibo.it, aromani@deis.unibo.it
Regolamento della prova di Esame

Nota: Durante la prova pratica, per garantire a tutti i partecipanti un uguale ambiente di lavoro, e' tassativamente vietato l'utilizzo di computer portatili .
Si prega pertanto tutti i candidati di fornirsi di username presso il laboratorio didattico.

Votazioni Intermedie:

Risultati

TERZA RELAZIONE:

E' possibile svolgere la porzione del programma d'esame relativa alle architetture programmabili realizzando la esercitazione relativa e consegnando un elaborato che descriva dettagliatamente il lavoro svolto. Nella pagina seguente vengono dati maggiori dettagli sullo svolgimento della esercitazione.

Schemi delle Lezioni:

20/01/04 : Lezione 1 Introduzione al corso: sistemi ed architetture digitali
22/01/04 : Lezione 2 Uso di VHDL come strumento di progetto
03-10/02/04 : Lezioni 3/4 Aritmetica Computazionale (VERSIONE AGGIORNATA!!!)
12/02/04 : Lezione 5 Architettura dei dispositivi FPGA (Articolo IEEE di J.Rose, A.El Gamal, A.Sangiovanni-Vincentelli)
17/02/04 : Lezione 6 Architettura dei dispositivi Altera
24/02/04 : Lezione 7 Architettura dei dispositivi Xilinx
02-09/03/04 : Lezioni 8/9 Architetture Programmabili
16/03/04 : Lezione 10 Microcontrollori PIC
Esempi di codice C per controllo del PIC utilizzati durante il seminario

19/02/04 : FIR Filtro impulsivo a risposta finita
26/02/04 : FSM Progetto VHDL di Macchine a stati finiti

Esercizi svolti in Laboratorio:

29/01/04 : Esercizio 1 Carry Ripple Adder a 4 bit
12/02/04 : Esercizio 2 Multiply-Accumulator a pipeline
12/02/04 : Esercizio 3 Shifter a passo variabile
19/02/04 : Esercizio 4 Filtro Impulsivo a Risposta Finita
04/03/04 : Esercizio 5 Protocollo di porta parallela, (Testo)
11/03/04 : Esercizio 6 Protocollo di porta seriale, (Testo, DFG )

Altri Esempi:

Altri Esercizi in preparazione alla prova pratica

Circuti Algebrici:
Testo : Somma di differenze assolute. Soluzione
Testo : Multiply-Accumulator per numeri complessi. Soluzione
Macchine a stati:
Testo : Circuito di controllo per lavatrice. Soluzione
Testo : Macchinetta delle bibite. Soluzione
Testo : Spegnimento automatico di una rete informatica. Soluzione
Testo : Cintura di sicurezza (Molto Facile). Soluzione
Testo : Controllo ingressi. Soluzione
Testo : Circuito di campionamento dati rumorosi (Prova del 25/3). Soluzione
Testo : Timer partita di basket (Prova dell'8/4). Soluzione
Testo : Controllo Trenino Elettrico (Prova del 21/6). Soluzione
Testo : Ciclocomputer (Prova del 5/7). Soluzione

Libri di Testo consigliati:

Parte di Teoria:

Jan M. Rabaey, Anantha P. Chandrakasan, Borivoje Nikolic, "Digital Integrated Circuits, A design Perspective", 2nd Edition Prentice Hall, 2003
J. Hennessy, D. Patterson: "Computer Architecture. A Quantitative Approach", Morgan Kaufmann Publishers, 1990.

Progetto di circuiti digitali in VHDL

Peter J. Ashenden: "The Designer's guide to VHDL", Morgan Kaufman Editors

Esercitazioni di Laboratorio:

Uso di VHDL per sintesi di circuiti Digitali su FPGA

Le esercitazioni si terranno nel nuovo laboratorio SOFTWARE della facolta', via Venezia. Le esercitazioni tratteranno della sintesi logica di semplici circuiti digitali su Field Programmable Gate Arrays (FPGA) ALTERA. Lo strumento software a disposizione degli studenti in laboratorio sara' "Max Plus II (Versione 10.2)".
Le istruzioni seguenti sono riferite a Max Plus. E' disponibile inoltre un manuale dettagliato sul menu' help all'interno di MaxPlus

Materiale:

E' possibile richiedere presso il laboratorio o scaricare dal sito ALTERA una versione ridotta (Baseline, o Web Edition) dei tools MaxPlusII e Quartus. Per l'utilizzo, è però necessario richiedere una licenza gratuita, che è possibile ottenere da Altera compilando un apposito form elettronico.
Si noti che, per l'utilizzo del linguaggio VHDL, e' necessario richiedere la licenza "MAX+PLUS II software for students & universities" mentre la licenza "Free MAX+PLUS II BASELINE software" non contiene tale opzione.
E' disponibile on-line un ottimo manuale VHDL sviluppato dalla unversita' di Ulm. Puo' essere scaricato anche in formato PDF.
E' inoltre disponibile un dettagliato libro (formato PDF) che descrive nel dettaglio storia dei dispositivi FPGA (Cap.1), architettura delle principali PLD prodotte da Xilinx (Cap.2), e i principali strumenti software per l'utilizzo dei dispositivi Xilinx. Purtroppo, per scelta della azienda distributrice, tale manuale non e' stampabile.
In riferimento alla parte del corso su microprocessori e microcontrollori, sono infine a disposizione Data-sheets del microcontrollore PIC, distribuiti da Microchip.
Datasheet PIC . Datasheet Demoboard