Elettronica Industriale
Argomenti
IMicrocontrollori, DSP e prestazioni
IIAritmetica binaria e virgola fissa
- Numeri binari e complemento a due
- Virgola fissa - formati n.m e normalizzazione
- Rappresentare un valore reale in virgola fissa - formato ottimo ed errore
- Operazioni in virgola fissa - somma, prodotto e riallineamento
- Virgola mobile - formato IEEE 754 e formato a 16 bit
- ALU - sommatore, overflow, carry look-ahead e shift
- Moltiplicazione e algoritmo di Booth
- Moltiplicatori veloci e divisione
Esercizi svolti
- Esercizio 1 · da reale a esadecimale con formato ottimo, errore e bit minimi (temi d'esame febbraio 2023, gennaio 2022 e settembre 2026) Esame
- Esercizio 2 · da esadecimale a decimale con formato assegnato (temi d'esame febbraio 2023, gennaio 2025, gennaio 2021 e luglio 2020) Esame
- Esercizio 3 · calcolo di y = a·x + b e di un polinomio in virgola fissa a 32 bit (temi d'esame gennaio 2026 e settembre 2026) Esame
- Esercizio 4 · somme in complemento a 2, overflow e flag (temi d'esame gennaio 2023, luglio 2026 e esempi di prova) Esame
- Esercizio 5 · algoritmo di Booth (temi d'esame gennaio 2021, gennaio 2022, gennaio 2023 e gennaio 2026) Esame
- Esercizio 6 · divisione con una ALU a 8 bit, fattore di scala e serie (temi d'esame gennaio 2021, gennaio 2022, dicembre 2020 e luglio 2026) Esame
- Esercizio 7 · virgola mobile a 16 bit, codifica, decodifica e somma (temi d'esame luglio 2020, febbraio 2025 e settembre 2026) Esame
- Esercizio 8 · ritardo del sommatore e prestazioni di una pipeline (temi d'esame 2004, novembre 2020 e febbraio 2023)
- Esercizio 30 · istruzione MAC con accumulatore a 32 bit e arrotondamento (tema d'esame luglio 2020) Esame
IIIUnità di controllo, pipeline e memorie
IVIngresso-uscita e interruzioni
- Sottosistema di I-O - polling, interruzioni e DMA
- Sistemi di interruzioni - latenza, nesting e sostenibilità
Esercizi svolti
- Esercizio 10 · sostenibilità di tre sorgenti di interruzione con e senza nesting (temi d'esame gennaio, luglio e settembre 2026) Esame
- Esercizio 11 · dall'impegno percentuale della CPU alle durate delle ISR (temi d'esame febbraio 2025 e febbraio 2026) Esame
- Esercizio 12 · latenze, durata massima delle ISR e frequenza massima con tempi di latenza (temi d'esame febbraio 2023, settembre 2020 e 2004) Esame
VFiltri e regolatori numerici
- Filtri numerici IIR e FIR
- Discretizzazione di Eulero e Tustin
- Regolatori PI e PID digitali
- Quantizzazione, fattori di scala e cicli limite
Esercizi svolti
- Esercizio 16 · filtro IIR del primo ordine, coefficienti, tempo di salita, taglio e risposta al gradino (temi d'esame gennaio 2025, febbraio 2025, settembre 2026 e 2004) Esame
- Esercizio 17 · dall'algoritmo al filtro analogico equivalente con la discretizzazione di Eulero (temi d'esame febbraio 2026 e luglio 2020) Esame
- Esercizio 18 · dal filtro analogico all'algoritmo con la discretizzazione di Eulero, rete anticipatrice, passa-alto e PI (temi d'esame gennaio, luglio e settembre 2026) Esame
- Esercizio 20 · regolatore PI in C per il controllo PWM di un motore, valore del duty-cycle e risoluzione (tema d'esame gennaio 2023) Esame
- Esercizio 21 · controllo digitale della velocità di un motore con regolatore PI, scale, timer e trasmissione seriale (tema d'esame 3 settembre 2020) Esame
VITimer e PLL digitale
Esercizi svolti
- Esercizio 23 · timer, calcolo di prescaler e registro di match, modalità toggle (temi d'esame febbraio 2023, 2004 e novembre 2020) Esame
- Esercizio 24 · timer in modalità capture, misura di periodo e di duty-cycle (temi d'esame gennaio 2026 e dicembre 2020) Esame
- Esercizio 29 · PLL digitale con timer, regolatore dead-beat e margini di tempo di calcolo (esempio del corso)
VIICampionamento, convertitori e filtri a virgola fissa
- Campionamento, aliasing e sample and hold
- ADC e DAC - risoluzione, SNR, ENOB ed errori
- Architetture di ADC e DAC
- Realizzare un filtro o un regolatore a virgola fissa
Esercizi svolti
- Esercizio 13 · convertitore A-D di tipo SAR, frequenza di Nyquist, ENOB e pipeline (temi d'esame gennaio 2026, luglio 2026 e gennaio 2023) Esame
- Esercizio 14 · sensore e convertitore A-D, allineamento a 16 bit, offset e tempo di calcolo (temi d'esame gennaio 2022, gennaio 2025, febbraio 2025 e settembre 2026) Esame
- Esercizio 15 · convertitore D-A, sinusoide numerica e DAC a traliccio R-2R (temi d'esame febbraio 2026 e esempio d'appello 2020-21) Esame
- Esercizio 19 · realizzazione in C di un filtro con coefficienti maggiori di 1 a virgola fissa (tema d'esame febbraio 2026) Esame
- Esercizio 22 · filtro numerico a 8 bit, coefficienti, prodotti parziali ed errore di troncamento (esercizi del 4 dicembre 2020)
- Esercizio 31 · sistema di controllo di un ascensore con microcontrollore a 8 bit (tema d'esame 18 luglio 2006) Esame
VIIIModulazione PWM
- Modulazione PWM - duty-cycle, risoluzione e demodulazione
- PWM e ADC - ritardo di risposta e sincronizzazione
Esercizi svolti
- Esercizio 25 · modulatore PWM con timer a 16 bit, registri di periodo e di confronto, risoluzione (temi d'esame gennaio 2025, febbraio 2025, gennaio 2026 e 2006) Esame
- Esercizio 26 · demodulazione di un segnale PWM con filtro RC, ripple, PWM come convertitore D-A (temi d'esame luglio 2026, dicembre 2020 e luglio 2020) Esame