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Conoscenze di base di elettrotecnica e programmazione; i concetti necessari saranno richiamati brevemente durante il corso.
Basic knowledge of electrotechnics and software development. The basic concepts will nevertheless be briefly recalled during the course.
Il corso consiste in 48 ore di lezione così suddivise:
• 36 ore lezioni di teoria
• 12 ore di laboratorio
The course consists of 48 hours of class lectures, divided as the following:
• 36 hours of theory
• 12 hours of laboratory
L’insegnamento fornisce la conoscenza degli elementi fondamentali della cultura dell’ingegneria elettronica e consente allo studente di poter interagire con confidenza con il mondo dell’elettronica, comprendendo la sua principale terminologia e conoscendo la funzione dei dispositivi più comunemente utilizzati per assemblare e programmare sistemi anche complessi.
Gli studenti saranno in grado di valutare le prestazioni dei componenti e dei sistemi elettronici utilizzati nelle applicazioni di automazione industriale, compresi i sistemi di alimentazione. Inoltre sapranno scegliere i componenti elettronici più idonei durante la progettazione funzionale di un sistema complesso.
Capacità di collegare in modo multidisciplinare argomenti appartenenti a discipline differenti.
The course provides knowledge of the fundamental elements of electronics engineering and enable students to confidently interact with the world of electronics, by providing means to understand its language and knowing the function of the devices most commonly used to assemble and program complex systems.
Students will be able to assess the performance of electronic components or systems used in industrial automation applications, including power supply systems. They will also know how to choose the most suitable electronic components during the functional design of a complex system.
Ability to connect in a multidisciplinary way subjects belonging to different disciplines.
◦ Dispositivi elettronici digitali:
▪ logica booleana, porte logiche, sistemi di numerazione
▪ circuiti combinatori: sommatori, mux/demux, encoder/decoder
▪ circuiti sequenziali: latch, flip-flop, registri, contatori
◦ Introduzione ai sistemi embedded e microcontrollori:
▪ CPU
▪ memorie RAM, ROM e EEPROM
▪ porte di I/O digitali, pull-up
▪ porte di ingresso analogiche
▪ periferiche principali
▪ applicazioni a schede commerciali (Arduino, ...)
◦ Alimentazione e regolazione di tensione:
▪ regolatori di tensione lineari
▪ regolatori di tensione switching
◦ Tecniche di interfacciamento tra sistemi o sottosistemi elettronici:
▪ protocolli di comunicazione intra-board (USART, SPI, I2C)
▪ bus di campo (Ethernet, Fieldbus, CAN bus, Profinet, ecc.)
▪ Internet of Things (IoT): concetti, applicazioni, principali tecnologie e protocolli
◦ Digital electronic devices:
▪ boolean logic, logic gates, numeral systems
▪ combinatorial circuits: adder, mux/demux, encoder/decoder
▪ sequential circuits: latch, flip-flop, register, counter
◦ Introduction to embedded systems and microcontrollers:
▪ CPU
▪ RAM, ROM, and EEPROM memories
▪ digital I/O ports, pull-up
▪ analog inputs
▪ main peripherals
▪ applications to commercial boards (Arduino, ...)
◦ Power supply and voltage regulation:
▪ linear voltage regulators
▪ switching voltage regulators
◦ Interfaces between electronic systems and subsystems:
▪ intra-board communication protocols (USART, SPI, I2C)
▪ field buses (Ethernet, Fieldbus, CAN bus, Profinet, etc.)
▪ Internet of Things (IoT): concepts, applications, main technologies and protocols
Il livello di apprendimento degli studenti verrà valutato attraverso una prova orale, consistente in domande sugli argomenti teorici del corso e la discussione di semplici problemi pratici.
Lo studente dovrà dimostrare di avere ben compreso i concetti e le metodologie della progettazione di sistemi embedded a microcontrollori, in particolare dei dispositivi specifici utilizzati durante il corso.
Viene attribuito un voto in trentesimi, con eventuale lode.
Il voto finale tiene conto delle corrette risposte alle domande della prova orale, oltre a qualità dell'esposizione (utilizzo del linguaggio appropriato), capacità di correlare tra loro sia i diversi argomenti del corso, sia questi con altre discipline, e complessiva autonomia di giudizio dimostrata.
The knowledge and understanding of students is evaluated through a verbal examination, with questions on theoretical arguments of the course and discussion of simple practical problems.
Students must show that they have well understood the concepts and methodologies of designing microcontroller-based embedded systems, especially the specific devices used throughout the course.
A final grade on a 30-point scale is assigned, with possible honors.
The final grade accounts for the correct answer to questions of the verbal examination, together with proper language of exposition, capacity of linking different topics, both from the course and from other disciplines, and overall autonomy of the student.
Materiale a cura del docente su https://learn.univpm.it
Lecture notes by the teacher at https://learn.univpm.it
Università Politecnica delle Marche
P.zza Roma 22, 60121 Ancona
Tel (+39) 071.220.1, Fax (+39) 071.220.2324
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