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University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Corso di Laurea in Ingegneria dell’Informazione Elettronica Digitale Andrea Gerosa.

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Presentazione sul tema: "University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Corso di Laurea in Ingegneria dell’Informazione Elettronica Digitale Andrea Gerosa."— Transcript della presentazione:

1 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Corso di Laurea in Ingegneria dell’Informazione Elettronica Digitale Andrea Gerosa - Tel

2 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 2 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Cos’è un sistema digitale? è un sistema elettronico che elabora e gestisce informazioni  peso, velocità, temperatura, pressione, flusso …  numeri, testi, valuta … l’informazione è rappresentata da un segnale (tipicamente tensione, corrente o carica) Segnale Analogico assume infiniti possibili valori in un intervallo predefinito Segnale Digitale assume un insieme finito (discreto) di valori

3 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 3 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Segnale binario (bit) segnale digitale che assume solo 2 valori  0 e 1, vero e falso, alto e basso, …  robustezza agli errori e imprecisioni dei circuiti elettronici Come rappresentare dell’informazione con più di 2 valori?  usare più bit per distinguere tra i loro i diversi valori  N bit  2 N valori

4 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 4 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Vantaggi dei sistemi digitali Precisione del sistema elevata (aumentando N)  es. mp3 player: 16 bit (0.5V÷1.5V): LSB=15.3  V (0,001%) Possibilità di realizzare grandi moli di operazioni algebriche  elaborazione del segnale Flessibilità e riconfigurabilità del sistema  controllo via software Facilità nella trasmissione, condivisione, archiviazione di informazioni

5 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 5 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Pervasività dei sistemi digitali Qual è il sostegno tecnologico necessario? alto livello di integrazione di sistemi digitali complessi e a molti bit disponibilità di grandi quantità di memoria

6 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 6 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Evoluzione della tecnologia ENIAC 1940 Occupa 1 stanza! Potenza di calcolo minore di un’odierna calcolatrice tascabile Tecnologia inadatta per applicazioni di largo consumo

7 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 7 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Evoluzione della tecnologia primo transistor  1947 – 1950 Inizio della miniaturizzazione!

8 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 8 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Evoluzione della tecnologia Intel transistor 60,000 operazioni per secondo

9 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 9 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Evoluzione della tecnologia Intel Pentium 4 42 milioni di transitor!

10 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 10 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Legge di Moore

11 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 11 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Evoluzione della tecnologia Solo vantaggi?  costi !!  Adatta solo a produzioni di massa

12 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 12 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Processori e sistemi embedded

13 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 13 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab E l’elettronica analogica? Il mondo reale è analogico Consumi minori di potenza e area Frequenze operative più elevate

14 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 14 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Argomenti del corso Rappresentazione digitale dell’informazione numeri interi, numeri negativi, numeri irrazionali informazioni non numeriche, codifica dell’informazione algebra di Boole funzioni logiche: rappresentazione e metodi di ottimizzazione  operatori logici fondamentali, concetto di minimizzazione, mappe di Karnaugh

15 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 15 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Argomenti del corso Implementazione fisica (elettronica) la tecnologia CMOS: cenni al processo e layout il transistor MOS a “canale corto” per i circuiti digitali circuiti fondamentali in logica CMOS statica  problematiche principali ed evoluzioni della tecnologia celle di memoria piattaforme implementative  cenni agli strumenti software

16 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 16 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Argomenti del corso Sistemi digitali Concetto di gerarchia e livello di astrazione Blocchi logici fondamentali Blocchi aritmetici Macchine sequenziali sincrone  latch e flip-flop

17 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 17 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Supporti didattici Testi adottati M.M. Mano e C.R. Kime, “Reti Logiche”, 4a Ed., Prentice Hall, 2008 Andrea Gerosa, “Elettronica Digitale, esercizi risolti”, Libreria Progetto, 2006 J.M. Rabaey et al., “Circuiti Integrati Digitali - l'ottica del progettista”, Ed. Prentice Hall, 2005“Circuiti Integrati Digitali - l'ottica del progettista Sito web corso su Moodle  errata corrige dispensa di esercizi

18 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 18 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Supporti didattici per chi segue le lezioni Elenco dettagliato degli argomenti Slide usate a lezione  NON sono una dispensa  NON sostituiscono appunti e/o libri  aiutano a seguire e a prendere appunti senza dover copiare figure complicate Username e password

19 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 19 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Modalità di esame 1 prova, composta da 2 parti  a = domande di teoria a risposta multipla  b = prova di esercizi  Voto finale = 1/3 a + 2/3 b; necessario min(a,b)≥15 + prova orale (facoltativa tra 20 e 27) Se non si raggiunge almeno 15 in una della prove è necessario ripetere l’intero esame Se non si supera l’orale è necessario ripetere l’intero esame Se ci si presenta a un appello si annulla un eventuale voto precedente (anche in caso di ritiro) Obbligatorio registrare il voto entro la sessione

20 Andrea Gerosa – Elettronica Digitale 20 University of Padova Information Engineering Dept. - Microelectronics lab Modalità di esame Date appelli (esami.dei.unipd.it) 1 e 5 febbraio e 19 febbraio e 24 giugno e 9 settembre 2010 Avvertenze Obbligatorio iscriversi (e cancellarsi) sulle liste di Moodle Non si possono usare libri, quaderni e cellulari (né colleghi!)


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