PRESENTAZIONE

L'insegnamento si inserisce nel contesto formativo elettronico, integrato con gli insegnamenti di architetture di sistemi elettronici, telecomunicazioni, informatica (programmazione) e progettazione di circuiti. L'insegnamento fornisce competenze sulla analisi e progettazione di sistemi complessi per elettronica embedded, includendo DSP, elettronica riconfigurabile e microcontrollori. Sono evidenziate specifiche applicazioni e le relative scelte progettuali per arricchire i contenuti professionali.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L' insegnamento si propone di arricchire la cultura tecnica e professionale del discente attraverso la maturazione di una consapevolezza degli aspetti critici legati alla progettazione, analisi e ottimizzazione di sistemi elettronici embedded. A tal fine il primo obiettivo consiste nel definire in modo chiaro, attraverso definizioni ed esempi tecnologici, cosa sia e come sia organizzato un sistema elettronico embedded. Un secondo obiettivo consiste nel fornire una panoramica approfondita della componentistica elettronica utilizzata per la realizzazione di tali sistemi. Un terzo obiettivo è sviluppare nel discente la capacità di controllare sistemi elettronici attraverso linguaggi e tecniche di programmazione moderne e ad alto impatto professionale.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Analisi e progettazione di sistemi elettronici per elettronica embedded:

- comprendere le caratteristiche di sistemi basati su DSP,

- comprendere le caratteristiche di sistemi basati su elettronica riconfigurabile, 

- comprendere le caratteristiche di sistemi basati su microcontrollori.

Programmazione:

- Saper interpretare e progettare un framework software in Linguaggio C++.

Applicazioni:

- progettare e creare applicazioni embedded

- Comprendere e applicare metodi e tecniche di impiego dei microcontrollori in applicazioni low-cost

MODALITA' DIDATTICHE

L'insegnamento è offerto attraverso didattica frontale da parte del docente titolare, se possibile e comunque in conformità alle disposizioni vigenti in materia di sicurezza. E' quindi possibile anche la erogazione dei contenuti on-line. Si raccomanda pertanto di fare riferimento alla piattaforma AulaWeb per aggiornamenti relativi.

E' altamente raccomandata la frequenza in aula, dato che le lezioni frontali offrono dimostrazioni di progettazione di sistemi e considerazioni multidisciplinari non ritrovabili in testi di riferimento

PROGRAMMA/CONTENUTO

Digital Signal Processors (DSP)          

• Differenze fra DSP e microprocessori ad architettura convenzionale
• Schemi di architetture base per DSP
• Tecniche di programmazione dei DSP
• Tematiche di progettazione di circuiti basati su DSP

Applicazioni dei DSP

• I DSP nel condizionamento dei segnali digitali (image processing)
• I DSP nei sistemi elettronici per signal processing – elaborazioni lineari e non lineari
• I DSP nei controlli

FPGA

• Nozioni di base dei circuiti FPGA
• Approccio alla progettazione di circuiti basati su FPGA
• Applicazioni degli FPGA nei sistemi elettronici dedicati

MicroControllori

• Architetture dei microcontrollori di nuova generazione
• Tecniche avanzate di progetto ed applicazione di microcontrollori
• Connettività e sensori
• Attuazione

Metodi di Programmazione per Sistemi Embedded Professionali          

• Linguaggio C e C++

Applicazioni in sistemi Embedded con MicroC

• IoT

• Meccatronica

Questo insegnamento, trattando temi di interesse scientifico-tecnologico quali l'evoluzione dell'elettronica e dei sistemi embedded a supporto della Società e della Persona, contribuisce al raggiungimento dei seguenti Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030:

Obiettivo 3. Assicurare la salute e il benessere per tutti e per tutte le età (i sistemi embedded hanno un ruolo decisivo nel comparto salute/sanità/benessere)
Obiettivo 4. Fornire un’educazione di qualità, equa ed inclusiva, e opportunità di apprendimento per tutti (la diffusione di queste competenze aumenta il livello culturale generale della società nel settore tecnologico)
Obiettivo 5. Raggiungere l’uguaglianza di genere ed emancipare tutte le donne e le ragazze (l'insegnamento promuove una diffusione indifferenziata e paritaria delle competenze tecnologiche, nella certezza che i temi di elettronica possano/debbano essere pervasivi indipendentemente da età, gender e altri fattori potenzialmente discriminanti)

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Dispense del Docente

H. Schildt, "Guida al linguaggio C++", McGraw Hill, 1996

Lapsley, Bier, Shoham, Lee "DSP Processor Fundamentals ", IEEE Press, 1997

Bateman, Paterson-Stephens "The DSP Handbook", Prentice-Hall, 2002

Hu  "Programmable Digital Signal Processors", Marcel Dekker, 2002

Gli studenti con disturbi dell'apprendimento ("disturbi specifici di apprendimento", DSA) potranno utilizzare modalità e supporti specifici che verranno di volta in volta stabiliti d'intesa con il delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per la Inclusione di studenti con disabilità.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

DANIELE CAVIGLIA (Presidente)

PAOLO GASTALDO (Presidente Supplente)

CHRISTIAN GIANOGLIO (Presidente Supplente)

RODOLFO ZUNINO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/9273/p/studenti-orario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame scritto, mediante test a risposta multipla con quesiti in forma chiusa e aperta

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I quesiti del test verificano da un lato le conoscenze acquisite mediante la verifica di nozioni di base nella struttura di Sistemi Embedded.

Al tempo stesso, alcuni quesiti pongono domande di progettazione volte a verificare le competenze acquisite nella composizione e ideazione di sistemi embedded basati sulle tecnologie e le metodologie progettuali imparate a lezione.

La valutazione progressiva delle competenze si attua secondo un criterio incrementale:

- un set di quesiti base mirano a verificare la padronanza dei requisiti minimi per il superamento dell'esame (fascia 18-22/30)

- un set di quesiti "reference" mirano ad accertare il livello di conoscenza medio, di concetti e competenze derivanti da una normale comprensione e acquisizione non solo mnemonica dei contenuti erogati

- un set di quesiti più sfidanti consentono di certificare un acquisito livello elevato di competenze, rielaborate in modo autonomo dal discente

Calendario appelli