it elettronica sistemi digitali uninettuno mooc 5/5 (2)

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Prof.Ing. Paolo Spirito - Università di Napoli Federico II
Prof.Ing. Guido Masetti - Università di Bologna
Prof.Ing. Pier Ugo Calzolari - Università di Bologna

Scopo del corso
Il corso sviluppa l'analisi e la caratterizzazione elettrica dei circuiti integrati digitali, con enfasi sugli aspetti che integrano la tecnologia di realizzazione con le prestazioni statiche e dinamiche di tali circuiti. Vengono discussi, con particolare riferimento alla tecnologia CMOS le soluzioni circuitali e gli elementi di progetto delle porte logiche elementari e dei sottosistemi integrati combinatori e sequenziali più utilizzati. Vengono inoltre analizzate le architetture e i circuiti costituenti le attuali memorie a semiconduttore statiche e dinamiche.

Contenuti
- Caratteristiche statiche e dinamiche delle famiglie logiche. Richiami sulle tecnologie di realizzazione e sulle regole di progetto.
- Porte logiche elementari NMOS e CMOS. Analisi delle prestazioni statiche e dinamiche. Criteri di progetto. Dipendenza dei tempi di propagazione dal layout dei circuiti. Uso del simulatore SPICE come ausilio all'analisi e al progetto di porte logiche.
- Porte logiche bipolari. Analisi delle prestazioni statiche e dinamiche di porte logiche TTL, ECL. Margini di immunità ai disturbi e dipendenza dalla temperatura. Analisi di porte bipolari con il simulatore SPICE.
- Confronto tra prestazioni di porte logiche standard MOS e bipolari. Implementazione di circuiti logici combinatori: porte A-O-I, tri-state, logiche cablate. Circuiti di interfaccia tra famiglie logiche diverse. Analisi di circuiti combinatori con tecnologia MOS e bipolare.
- Circuiti CMOS complessi. Codificatori e decodificatori: implementazione a porte NAND e a NOR. Multiplexer e demultiplexer. Esempi di layout.
- Circuiti dinamici: pass transistors, registri a scorrimento dinamici. Circuiti Domino e NORA. Implementazioni di funzioni logiche complesse con circuiti dinamici. Analisi con SPICE di alcuni circuiti dinamici. Confronto tra logiche statiche e dinamiche.
- Circuiti sequenziali e generatori di forme d'onda. Multivibratori monostabili, bistabili e astabili CMOS. Flip-flop S/R, Master Slave, J/K, D.
- Analisi e progetto di stadi di disaccoppiamento MOS e CMOS. Logiche e buffers BiCMOS. Esempi di analisi di logiche BiCMOS con SPICE. Logiche CMOS e BiCMOS low-voltage.
- Memorie a semiconduttore. Organizzazione delle memorie. Celle per memorie RAM statiche MOS, bipolari e CMOS. Sense amplifiers di memorie RAM dinamiche. Memorie EPROM, EEPROM, memorie flash. Evoluzione delle memorie.

Testi
P. SPIRITO, Elettronica dei sistemi digitali, Editrice l'Ateneo, Napoli, 1995
P.U.CALZOLARI, G.MASSETTI, Elettronica dei sistemi digitali, II parte (Raccolta dei lucidi), Consorzio NETTUNO, Pitagora Editrice, Bologna 1997.

Prerequisiti
Sistemi Elettronici, Dispositivi e circuiti elettronici

Università Telematica Internazionale UniNettuno è un ateneo telematico che eroga corsi in e-learning - uninettunouniversity.net/

Lezioni

Presentazione del corso Elettronica analogica e digitale Metodologia di progetto dei sistemi digitali Argomenti del corso Ausili didattici
845 visualizzazioni

Porte logiche elementari Livelli logici Margini di rumore Tempi di propagazione Porte logiche NAND e NOR
572 visualizzazioni

Tecnologie microelettroniche Processo fotolitografico Processi tecnologici per circuiti integrati Esempio di una struttura MOS Regole di progetto
331 visualizzazioni

Porte logiche NMOS I Parte Invertitore NMOS con carico resistivo Invertitori NMOS con carichi attivi Analisi statica
302 visualizzazioni

Porte logiche NMOS II Parte Analisi dinamica Tracciato dell'invertitore Progetto ad area minima
336 visualizzazioni

Porte logiche NMOS III Parte Tempi di propagazione Potenza dissipata Porte logiche NOR e NAND in tecnologia NMOS
311 visualizzazioni

Porte logiche CMOS I Parte Tecnologia CMOS Invertitori CMOS Caratteristica di trasferimento e margini di rumore Tracciato di invertitore CMOS
482 visualizzazioni

Porte logiche CMOS II Parte Tempo di propagazione Potenza dissipata dinamica Porte NOR e NAND
436 visualizzazioni

Esercitazioni su porte NMOS Analisi statica di invertitori NMOS Analisi dinamica di invertitori NMOS
284 visualizzazioni

Esercitazioni su porte NMOS e CMOS Effetto della capacità di carico su porta NMOS Analisi statica di invertitore CMOS Analisi dinamica di invertitori CMOS
271 visualizzazioni

Porte logiche bipolari I Parte Esercitazione SPICE su invertitori CMOS in cascata; Richiami sul transistore bipolare; Caratteristica I V del transistore
360 visualizzazioni

Porte logiche bipolari II Parte Analisi statica dellinvertitore RTL; Tempo di accumulo del transistore bipolare; Dinamica dellinvertitore RTL
428 visualizzazioni

Porte logiche TTL I Parte Schema elementare di invertitore TTL; Analisi della commutazione basso alto in uscita; Caratteristica di trasferimento dellinv
403 visualizzazioni

Porte logiche TTL II Parte Caratteristiche di ingresso e di uscita; FAN OUT della porta; Potenza dissipata statica; Dinamica dellinvertitore; Porte NAND T
253 visualizzazioni

Porte Logiche TTL III Parte Reti di PULL UP e PULL DOWN; Porte logiche TTL Schottky; Porte TTL S ad alta velocità o a basso consumo
437 visualizzazioni

Esercitazione SPICE su porte TTL Caratteristica di trasferimento di invertitori TTL; Analisi dinamica di porte TTL; Effetto delle capacità di carico sul tem
405 visualizzazioni

Porte logiche ECL I Parte Invertitore elementare in logica non saturata; Schema elettrico dell'invertitore ECL; Analisi dei livelli logici
514 visualizzazioni

Porte logiche ECL II Parte Margini di rumore dell'invertitore ECL; Effetti termici sui livelli logici e sui margini di rumore; Potenza dissipata
374 visualizzazioni

Porte logiche ECL III Parte e circuiti combinatori con porte standard Porte ECL 10k e 100k; Confronto tra le famiglie logiche CMOS, TTL ed ECL; Porte A O
493 visualizzazioni

Connessione ed interfacciamento tra porte logiche Logica cablata wired and e wired or; Porte tri state; Interfacciamento tra famiglie logiche differenti
352 visualizzazioni

I circuiti CMOS complessi I parte
318 visualizzazioni

I circuiti CMOS complessi II parte
292 visualizzazioni

I circuiti CMOS dinamici I parte
334 visualizzazioni

I circuiti CMOS dinamici II parte
309 visualizzazioni

I circuiti CMOS dinamici III parte
381 visualizzazioni

I circuiti rigenerativi I parte
415 visualizzazioni

I circuiti rigenerativi II parte
425 visualizzazioni

I circuiti rigenerativi III parte
473 visualizzazioni

I circuiti rigenerativi IV parte
289 visualizzazioni

I circuiti rigenerativi V parte
289 visualizzazioni

Circuiti buffer I parte
593 visualizzazioni

Circuiti buffer II parte
335 visualizzazioni

Buffer CMOS
377 visualizzazioni

Buffer BiCMOS
315 visualizzazioni

Circuiti BiCMOS Memorie introduzione
501 visualizzazioni

RAM statiche
312 visualizzazioni

RAM statiche avanzate RAM dinamiche I parte
472 visualizzazioni

RAM dinamiche II parte
341 visualizzazioni

Memorie non volatili I parte
326 visualizzazioni

Memorie non volatili II parte Considerazioni finali
422 visualizzazioni
 

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