Obiettivi Formativi

Acquisire le conoscenze e le abilità necessarie alla progettazione (mediante linguaggio VHDL) e alla implementazione (mediante FPGA) di sistemi digitali.

Learning Goals

Students will acquire the knowledge and the ability to design (by means of VHDL) and implement (throgh FPGA) digital systems.

Metodi didattici

Lezioni e prove di laboratorio con l'assistenza del docente

Teaching Methods

Teaching and guided laboratory experiments on electronic circuits.

Prerequisiti

Contenuti del corso di Elettronica II

Prerequisites

Contents of the course "Elettronica II"

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale e/o discussione di un progetto assegnato dal docente.

Assessment

Oral exam and/or discussion of a class project.

Programma del Corso

Introduzione ai circuiti digitali programmabili. Evoluzione dei circuiti digitali programmabili. Tipologia di circuiti programmabili, con particolare riferimento ai dispositivi CPLD e FPGA. Campi di applicazione di CPLD e FPGA. Linguaggi di descrizione dell'hardware. Linguaggi di descrizione dell'hardware (HDL). Il linguaggio VHDL. Struttura e sintassi del linguaggio VHDL. Descrizione funzionale e strutturale. Simulazione e sintesi su FPGA di circuiti digitali con l'ausilio del linguaggio VHDL. Applicazioni Esempi di descrizione, simulazione e sintesi di circuiti combinatoriali e sequenziali. Sintesi di circuiti elementari (circuiti aritmetici, logici, contatori, registri). Sintesi e implementazione di circuiti complessi (periferiche di comunicazione seriale e parallela, periferiche di interfaccia verso dispositivi esterni). Esempi di sintesi di sistemi complessi (sistemi di acquisizione ed elaborazione dati in tempo reale, sistemi di controllo per l'azionamento di motori ecc).

Course Syllabus

Introduction to programmable digital circuits. Evolution of programmable digital circuits. Types of programmable circuits, with special emphasis on CPLD and FPGA. Application fields for CPLD and FPGA. Hardware description languages. Hardwar description languages (HDL). The VHDL language. Structure and syntax of VHDL language. Functional and structural description in VHDL. VHDL digital circuit design and synthesis targeted at FPGA implementation. Applications. Examples of description, simulation and synthesis of combinatorial and sequential circuits. Synthesis of elementary circuits (arithmetic circuits, logic circuits, counters, registers). Synthesis and implementation of complex systems (acquisition and real time elaboration of data, control systems for driving electrical motors, etc.).