L'insegnamento si propone di introdurre i principali concetti di elettronica digitale iniziando dalle porte logiche elementari per arrivare alla descrizione funzionale di FPGA e microcontrollori. In particolare verrà descritto nel dettaglio un microcontrollore ad 8 bit che costituirà oggetto di esercitazione di laboratorio. Circa la metà delle ore del corso è utilizzata per realizzare in laboratorio un progetto che consente di realizzare un blocco funzionale di un dispositivo medico basato sul microcontrollore studiato.

Al termine dell'insegnamento gli studenti conosceranno:
- le porte logiche elementari e la sintesi empirica di circuiti combinatori e sequenziali
- le diverse tecnologie elettroniche con i relativi settori di impiego
- la struttura di un tipico microcontrollore
- le principali istruzioni assembler della famiglia di microcontrollori considerata

Al termine dell’insegnamento gli studenti avranno le seguenti abilità:
- analizzare e progettare alcuni semplici circuiti digitali basati su porte logiche elementari
- realizzare semplici circuiti contenenti un microcontrollore e scrivere il software in linguaggio assembler necessario a far funzionare il microcontrollore stesso.
- date le specifiche funzionali, di ricavare schema a blocchi, schema elettrico, flow chart del software e codice in linguaggio assembler

È importante avere famigliarità con gli argomenti trattati nel modulo di Elettronica.
È utile aver seguito con profitto il modulo di Bioingegneria Elettronica e quello di Dispositivi Impiantabili Attivi.

Lezioni frontali
- Conversione analogico digitale e digitale analogico
- Dimensionamento di un sistema di acquisizione
- Famiglie logiche TTL e CMOS: caratteristiche ed interconnessione
- Modelli di ingresso ed uscita di porte logiche. Margine di rumore.
- Interfacciamento di famiglie logiche diverse
- Porte logiche elementari e relative tavole di verità
- Parametri statici e dinamici
- Porte three state ed open collector
- Transistore bipolare: modelli di saturazione ed interdizione
- Dimensionamento condensatori di by-pass
- Circuiti sequenziali: FF, registri, contatori
- Tecnologie elettroniche
- Microcontrollore AT-Mega 8
- Microprogrammazione

Laboratori
- Uso della strumentazione di laboratorio
- Misura di parametri statici e dinamici su porte logiche CMOS e TTL
- Uso ambiente AVR Studio e progetto, scrittura e debugging di semplici programmi di prova
- Lavoro a gruppi sui progetti assegnati

L’insegnamento è suddiviso in circa 30 ore di lezioni frontali ed altrettante ore di esercitazione di laboratorio.

Dispense fornite dal docente e manuali del microcontrollore utilizzato.

L’esame è costituito da una parte scritta ed una parte di prova pratica di laboratorio. Nella parte scritta agli studenti è chiesto di rispondere a due domande che possono essere relative tanto alla parte teorica quanto alla risoluzione di esercizi di calcolo o progettazione. La prova pratica di laboratorio consiste nell’esecuzione di misure o sulla basetta progettata e realizzata dal candidato e su una basetta messa a disposizione. Il voto finale è determinato dalla somma dei voti riportati nella parte scritta (sino a 9 punti a domanda), nella prova pratica (sino a 9 punti) e dal giudizio sulla relazione finale (sino a 6 punti). Agli studenti che superano il punteggio di 30,5 è assegnata la lode.