The course is taught in English.

Questo insegnamento è inserito all'interno della Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica e vuole fornire agli studenti la capacità di coprogettare un sistema elettronico composto di sottosistemi HW e SW strettamente interagenti, tramite un approccio di progettazione ad oggetti, utilizzando linguaggi di descrizione funzionale (UML). L'insegnamento fornisce agli studenti le conoscenze necessarie per codificare efficacemente un progetto in C, VHDL e/o tramite opportuni linguaggi di coprogettazione, quali CodeSimulink.

Conoscenza dei linguaggi di descrizione funzionale, con particolare riferimento a UML. Capacità di leggere un progetto descritto in UML. Capacità di leggere e navigare diagrammi dei casi d'uso, delle classi, di sequenza, dei requisiti. Capacità di progettare un sistema complesso tramite oggetti hardware, software o analogici interagenti. Capacità di descrivere le funzioni, i parametri e i dati di un sottosistema di qualunque natura tramite metodi e attributi di classi UML. Capacità di tradurre le specifiche in codifica C, VHDL, SPICE, CodeSimulink. Capacità di descrivere un sistema HW/SW tramite Simulink e CodeSimulink. Capacità di partizionare un sistema ibrido complesso. Capacità di documentare, all'interno di un progetto UML, le specifiche, i requisiti, l'implementazione, il collaudo di un sistema elettronico o elettromeccanico complesso.

Capacità di scrivere un semplice programma in C/C++. Capacità di descrivere un semplice circuito digitale in VHDL. Capacità di progettare un semplice circuito analogico. Conoscenza del codice binario, di alcuni semplici protocolli di comunicazione seriale e/o wireless. Capacità di compliare, linkare, eseguire un programma su un microprocessore o un PC.

Introduzione, definizione di sistema embedded, sue caratteristiche (efficienza, reattività, affidabilità). Sistemi ibridi: partizionamento HW/SW/analogico (4 ore)
UML: casi d'uso, attori, oggetti e classi; servizi e metodi, parametri statici e dinamici, diagrammi di sequenza e collaborazionali. (8 ore)
Progetto di una radiosveglia: definizione degli oggetti e delle interfacce; caratteristiche, periodicità, risoluzione, tempo di reazione (8 ore)
Scrittura codice C e VHDL a partire dalle specifiche UML; accorgimenti per scrittura codice VHDL compilabile efficientemente (4 ore)
Interfacce HW/SW: caratteristiche essenziali; conversione fra tempo-continuo e tempo-discreto, mappa di memoria (8 ore)
Definizione di sistemi data- e control-dominated, linguaggi data-dominated, introduzione a CodeSimulink; principi e applicazioni, progetto di un orologio con CodeSimulink (4 ore)
Interfacce fra canali asincroni e sincroni, periodici, continui e ad eventi; isocroni e a rate distinti (4 ore)
Sistemi control-dominated, State Chart, e loro trasformazione in C e VHDL; nozioni di scheduling (8 ore)
Scrittura di codice C e VHDL ad oggetti e loro documentazione (8 ore)
Eventi e comunicazioni, atomicità e implementazioni; eventi nelle interfacce HW/SW (4 ore)

Scrittura di codice, compilazione e programmazione di un microprocessore. Introduzione all'uso di CodeSimulink; radiosveglia in CodeSimulink; radiosveglia in C++ e in C++/CodeSimulink
Descrizioni delle attività didattiche diverse dalle lezioni in aula (ad esempio esercitazioni sperimentali o numeriche, simulazioni, progetti, relazioni, lavori di gruppo, visite esterne, ecc.). Consistenza e organizzazione delle stesse.

Testi utilizzati per l'insegnamento. Materiale aggiuntivo, o messo a disposizione degli studenti iscritti, per le lezioni / esercitazioni / laboratori (anche attraverso il portale della didattica).
Distinguere i testi/dispense di riferimento per l'insegnamento da quelli consigliati per gli approfondimenti.
Nel caso di insegnamenti paralleli di uguale titolo affidati a più docenti, il singolo docente può fornire informazioni differenziate, in questo caso inserire la frase 'I testi, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento'

Esame scritto di progettazione; in alternativa tesina individuale. Il voto terrà anche conto della valutazione dell'impegno profuso e dei documenti elaborati durante le esercitazioni.