Elettronica II - FPGA (3 crediti)

    This course has been partially supported by a Xilinx donation.



    • Programma del corso (PDF format)
    • Risultati del sondaggio tra gli studenti

    Calendario Provvisorio

    NB: Il seguente calendario delle lezioni e' del tutto indicativo e passibile di variazioni in corso d'opra!
    Programma Sett 1 Sett 2 Sett 3 Sett 4 Sett 5 Sett 6
    Lunedi' (matt) Lez. Lez. Lez. Lez. Lez. Lez.
    Lunedi' (pom) Lez. x LAB 1 LAB 2 LAB 3 LAB 4
    Venerdi'(matt) Lez Lez Lez Lez Lez lez
    Venerdi'(pom) x x Prov 1 Prov 2 Prov 3 Prov 4

    Test per casa

    Scaricate il seguente test e completatelo entro e non oltre lunedi' 4 ottobre 2009 ore 9:00

    Materiale didattico

      Manuali Vari

      Directory link

      Lucidi del corso

    • Introduzione al Corso
    • Introduzione ai circuiti logici dedicati (ASIC)
    • Logiche Programmabili 1
    • Logiche Programmabili 2
    • Struttura scheda XSA50
    • Tool di sviluppo XILINX Foundation 5.2i
    • Sintesi mediante XILINX Foundation 5.2i
    • Vincoli di sintesi
    • Architetture Hardware
    • VHDL1
    • VHDL2
    • VHDL3
      NB: Il marteriale e' da ritenersi provvisorio !
      Possibili variazioni al medesimo saranno attuate in corso d'opera!

      Lucidi del ciclo di seminari

      I seguenti lucidi sono stati messi gentilmente a disposizione dall'ing.Skerly e dall' ing.Gastaldello dell'ALCATEL quale supporto per il ciclo di seminari che sara' tenuto nella prima meta' del mese di ottobre.

    • Alcatel Presentation - IC design for Telecom. - ASIC design flow
    • ASIC - Design and Implementation

    LABORATORIO

    • Manuale XSA Board
    • Esempio di macchina a stati finiti descritta in VHDL.
      Essa impiega 4 stati (SPENTO, ACCESO, TRANS1 e TRANS2) Attivando l'ingresso (p=1) si passa dallo stato di SPENTO a quello di ACCESO attraverso lo stato TRANS1 (che attende il rilascio dell'ingresso - p=0). Analogamente una seconda attivazione dell'ingresso (p=1, seguito da p=0) modifica lo stato da ACCESO a SPENTO. Si noti che il file e' INCOMPLETO ! si lascia allo studente di completare opportunamente le parti mancanti.
    • Alcune note utili per le esercitazioni in laboratorio.
    • Modello di relazione (formato .doc) da redigere da parte degli studenti a completamento delle esercitazioni di laboratorio. La relazione sia limitata a 4 pagine (APPENDICI escluse) e deve essere presentata entro 5 giorni dalla data dell'esercitazione (ossia entro il Martedi' della settimana successiva). Le relazioni, in formato cartaceo possono essere direttamente imbucate nella apposita cassetta postale del docente ubicata in portineria.
    • Un esempio delle relazioni da redigere
      Nota: a causa di un "bug" le relazioni 1 e 4 risultano parzialmente incomplete
      • Relazione 1
      • Relazione 2
      • Relazione 3
      • Relazione 4
    • RISULTATI parziali relativi delle prove di laboratorio.
    • Bonus guadagnato da alcuni studenti nella prova svolta a casa.

    Tutorials su XSA50

  • Progetto 1: Gestione di periferiche su Scheda XSA50
    Questo progetto serve a prendere dimestichezza col tool di Sviluppo XILINX Foundation 6.2i e con la scheda XESS XSA50.
    L'obiettivo e' quello di configurare il circuito logico (Spartan XC2S50) montato sulla scheda per far si che alla pressione di un tasto si illumini un LED.

  • Progetto 2: Ottimizzazione di un progetto con XILINX ISE
    Questo progetto aiuta a prendere dimestichezza con i sistemi di Simulazione e Sintesi.
    L'obiettivo e' quello di realizzare un sommatore sincrono secondo varie metodologie, di simularne il comportamento a livello comportamentale e strutturale, e di paragonare i risultati che si ottengono quando si provi a realizzare lo stesso elemento secondo varie metodologie.

  • Progetto 3: Realizzazione di un contatore su Scheda XSA50
    Questo progetto serve quale applicazione dei primi rudimenti appresi sul linguaggio VHDL.
    L'obiettivo e' quello di realizzare un contatore che visualizzi sul display a sette segmenti della scheda il numero di volte che il tasto e' stato premuto.

  • Progetto 4: Realizzazione di un cronometro su Scheda XSA50
    Questo progetto mira a prendere dimestichezza col tool "state CAD" per lo sviluppo di macchine a stati finiti.
    L'obiettivo e' quello di realizzare un semplice cronometro comandato da un tasto che ne determina l'inizio e la fine del conteggio; l'uscita viene visualizzata sul display a 7 segmenti della scheda.
    Per questo progetto eventualmente la FSM puo' essere descritta direttamente in VHDL. Un esempio ne e' il seguente file sorgente

    Sbagliando s'impara

    Nei tutorials qui di seguito riportati vi sono delle imprecisioni, o delle possibili migliorie che vi si possono apportare, quando non addirittura errori. Leggete attentamente la versione originale, ma prima di mettere in pratica quanto scritto confrontatela con la versione corretta e verificate se le "perplessita" evidenziate coincidono con quelle che avete avuto durante la prima lettura!
    TUTORIALS Versione Originale Versione Corretta
    Tut0 click X
    Tut1 click click
    Tut2 click click
    Tut3 click click
    Tut4 click click
    Tut5 click X

    Come redigere una relazione scientifica

    • Guida
    • 14 passi da tenere in considerazione

    Elenco di tesine (in ordine di propedeuticita') che potrebbero essere sviluppate:

    • Realizzazione di un display a 4 cifre da interfacciare alla XSA50
    • Realizzazione di un display a 4 cifre basto sul circuito i2c-SAA1064 da interfacciare alla XSA50
      • Realizzazione di un orologio digitale
        • Realizzazione di un "Buzzer" da interfacciare alla scheda XSA50
        • Realizzazione di una sveglia digitale
      • Realizzazione di un frequenzimetro digitale
    • Realizzazione di una board con convertitore A/D da interfacciare alla scheda XSA50
    • Realizzazione di un Voltmetro digitale (si possono anche impiegare i convertitori della XStend Board)
    • Realizzazione di un antifurto elettronico
    • Realizzazione di una chiave elettronica
    • Realizzazione di vari sistemi di visualizzazione di dati su VGA (grafici, semigrafici)
    • Interfaccia seriale tra PC e XSA50
    • Interfaccia PS2 (per interagire con mouse e/o tastiera)
    • Vari sistemi di elaborazione dei segnali (sfruttando la scheda di espansione XSA ed il lavoro gia' svolto da Christian Gregorutti
    • Sistema di acquisizione rapido di dati con salvataggio dei medesimi in memoria e interfaccia verso PC
    • Realizzazione di un termometro digitale mediante circuito DS1820

    Tesine sviluppate

    PONG - Video Game on XCV800 Gabriele Del Prete Dec. 2002.
    I2c protocol simulation Fabio Piccolo Feb. 2003
    Guitar tuner - Analog/Digital project Alberto Magrofuoco Feb. 2003
    Telephone line remote control - Analog/Digital project Mattia Perissinotto Jun. 2003
    Digital Recorder - Analog/Digital project Boz Rudi Jul. 2003
    Audio, keyboard and memory interfaces and applications for XSA50 Christian Gregorutti Oct. 2003
    A digital Oscilloscope on XSA50 Grassi, Zanella e Todesco Jan. 2004
    I2C Transmitter on XSA50 De Pin Alessandro Jan. 2004
    butterfly structure for FFT Biancuzzi, Cerniava, Gustin Feb. 2004
    LCD Display for XSA50 Punis, Guida, Pivetta Feb. 2004
    Electronic key based on non-volatile password administration for XSA50 Guarnieri Gabriele Mar. 2004
    Real Time video elaboration based on Microblaze processor and Virtex MLTA2000 Xilinx Board Martino Jerian Mar. 2004
    7 segm. LED display for XSA50 based on SAA1064 Covassin, Degrassi, Lippi Jan. 2005
    Termometer by microcontroller Bert, Bottos Feb. 2005
    Termometer with VGA display Geromin, Silotto Ago. 2006
    Codificatore / Decodificatore di Hamming applicato ad un segnale audio rumoroso Gruer Ivan, Omiciuolo Ivan Jan. 2007
    XSA-50 come interfaccia tra tastiera e stampante De Maio Alberto , Elia Federico Jan. 2007
    Another termometer with VGA display Bufon, Ferluga Dec. 2007
    Realization of en ECHO effect on XSA50 with extended board XST2.0 Alfredo Canziani e Emanuele Viviani Gen. 2009

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