Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Programmi di insegnamento
Semestri 1, 2, 3, 4
Ciclo di studio
Elettrotecnica
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Cicli di studio
Materia
Semestre
Informatica ed Elettrotecnica
Italiano
1, 2, 3, 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Contribuire a una buona formazione culturale generale; migliorare la comp etenza comunicativa in forma linguistica orale e scritta, in vista di una positiva
integrazione sociale e di un accesso responsabile all'attività professionale.
In particolare lo studente dovrà affinare la p ropria competenza linguistica pa ssiva a un livello tale da permettergli di assimilare in modo indipendente nuove
conoscenze e nuove tecniche; affinare la propria competenza linguistica attiva
a un livello tale da permettergli di trasmettere con chiarezza le proprie con oscenze e tecniche; dar prova di creatività e autocritica servendosi opportun amente anche del mezzo espressivo linguistico; conoscere gli elementi fondamentali della riflessione sulla lingua come sistema, sulla sua storia e sul ra pporto tra lingua e società; possedere solidi punti di riferimento alle grandi tap pe della cultura occidentale, non solo letteraria, dal medioevo ai nostri giorni.
Contenuti
Semestre 1 e 2
− decodificazione di testi: introduzione teorico-pratica alla lettura rapida procedimenti di comprensione, interpretazione e sintesi
− produzione di testi: esposizione orale, argomentazione, discussione redazione
− trattazione di elementi di linguistica, storia della lingua
− temi esemplari relativi alla storia politica, sociale e letteraria, alla st oria de ll'arte, della filosofia e della scienza, con attenzione particolare ai secoli XIII,
XIV, XV e XVI
Semestre 3 e 4
− decodificazione di testi: esercizi di analisi condotta su testi di tipo diverso:
giornalistici, scientifici, narrativi.
− produzione di testi: esposizione orale e relazione scritta in particolare di tipo
argomentativo.
− trattazione di elementi minimi relativi al rapporto lingua - società.
− temi esemplari relativi alla storia politica e sociale, alla storia letteraria e alla
storia dell’arte , con attenzione particolare ai secoli XVII, XVIII, XIX e XX.
19.9.2002
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Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Cicli di studio
Materia
Semestre
Informatica ed Elettrotecnica
Comunicazione e scienze umane
1, 3, 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Fornire le conoscenze e le tecniche per comunicare con efficacia mediante p arole, scritti, gesti, comportamenti. Migliorare la capacità di organizzare le modalità e i tempi dello studio e del lavoro. Approfondire la formazione culturale
generale, con particolare riguardo all'avvento della cultura scientifica moderna
e della società tecnologica.
Contenuti
Semestre 1
− comunicazione: elementi di base
− immagine, potere, persuasione
− parlare in pubblico: tecnica di base
− canali percettivi di apprendimento
− strategia per studiare
− pianificazione delle priorità
Semestre 3 e 4
− origini e affermazione della civiltà industriale e tecnologica: momenti di st oria della scienza e della tecnica dal XVIII secolo ai nostri giorni
− momenti della riflessione filosofica contemporanea attorno alla scienza, alla
tecnica e ai linguaggi
− documentazione tecnico-scientifica: teoria e pratica della comunicazione
scri tta in ambito tecnico-scientifico
− negoziazione multilinguistica
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Semestre
Elettrotecnica
Analisi
1 e 2 (6 lezioni settimanali)
3 (4 lezioni settimanali)
Obiettivi
Obiettivo principale del corso è l’acquisizione di conoscenze della matematica
sulla quale si basano le scienze ingegneristiche. Si trasmettono i concetti, si esercitano le tecniche e si sviluppano modi di ragionare utili sia durante lo st udio, sia nell’esercizio della professione.
Contenuti
Semestre 1 e 2
− numeri reali e complessi
− successioni e serie
− funzioni reali
− limiti di funzioni
− calcolo differenziale e sue applicazioni
− introduzione al le equazioni differenziali
− sviluppo di Taylor
− calcolo integrale e sue applicazioni
Semestre 3
− funzioni a più variabili
− integrali multipli
− integrali curvilinei
− trasformate di Fourier, Laplace e Z
Osservazioni
Il corso è accompagnato da esercizi svolti in parte in classe, in parte con lavoro
individuale.
19.9.2002
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Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Cicli di studio
Materia
Semestre
Semestre
Informatica ed Elettrotecnica
Algebra lineare e geometria
1 (6 lezioni settimanali)
2 (4 lezioni settimanali)
Obiettivi
Obiettivo principale del corso è l’apprendimento delle basi del calcolo vett oriale e del calcolo matriciale necessarie per la futura professione di ingegnere. Si
vuole inoltre sviluppare la capacità di apprendere ad esprimersi chiarame nte
in stile tecnico-scientifico.
Contenuti
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Osservazioni
Il corso è accompagnato da esercizi svolti in parte in classe, in parte con lavoro
individuale.
vettori geometrici e spazio vettoriale
prodotto scalare, norme e ampiezze
approfondimenti di trigonometria
prodotti vettoriale e misto
geometria analitica
applicazioni lineari e matrici
determinanti
isometrie, similitudini e proiezioni
autovalori e autovettori
19.9.2002
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Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Cicli di studio
Materia
Semestre
Semestre
Informatica ed Elettrotecnica
Fisica
1 e 2 (4 lezioni settimanali)
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Conoscere i fenomeni fisici fondamentali e le loro applicazioni tecniche più
importanti; capire le loro connessioni come pure possedere gli strumenti necessari alla loro descrizione. Conoscere i metodi di lavoro della fisica (osservazione, descrizione, esperimento, simulazione, ipotesi, legge, teoria). Compre ndere l’impatto della fisica sul pensiero scientifico. Valutare le conseguenze de lle applicazioni delle conoscenze scientifiche sulla natura, l’economia e la società.
Contenuti
Semestre 1 e 2
− proprietà termiche della materia
− leggi dei gas
− calorimetria
− conduzione e irraggiamento
− passaggi di stato
− cinematica
− principi della dinamica
− gravitazione ed elettrostatica
− lavoro ed energia
− quantità di moto
Semestre 3 e 4
− complementi di elettrostatica
− fenomeni magnetici
− proprietà magnetiche della materia
− ottica geometrica
− teoria delle onde (applicazione all’ottica e acustica )
− polarizzazione
− basi di meccanica quantistica
Osservazioni
Le lezioni teoriche sono accompagnate da esperienze dimostrative. Buona pa rte del tempo a disposizione è dedicato agli esercizi.
19.9.2002
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Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Cicli di studio
Materia
Semestre
Informatica ed Elettrotecnica
Laboratorio di fisica
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Verificare alcune leggi viste in teoria, approfondire alcuni capitoli non trattati
nella lezione. Conoscere alcuni effetti fisic i e le loro applicazioni tecniche. Conoscere le tecniche di sperimentazione, di misurazione e di elaborazione dei
dati raccolti. Comprendere il funzionamento di alcuni sistemi (semiconduttori,
sensori).
Contenuti
Una scelta di diversi esperimenti in diversi campi della fisica:
− termica
− meccanica
− elettricità
− ottica e onde
− quantistica e atomica
Osservazioni
Gli esperimenti sono accompagnati da approfondimenti teorici.
19.9.2002
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di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Matematica tecnica
1 e 2 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Il primo obiettivo del corso consiste nell’apprendere alcuni temi della matematica numerica classica, il secondo nello sviluppare la dimestichezza necessaria
ad analizzare e a scrivere semplici algoritmi.
Contenuti
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Osservazioni
Il corso è accompagnato da esercizi che occupano circa la metà del tempo a
disposizione, svolti in parte sul calcolatore.
basi numeriche e rappresentazione dei numeri
sistemi di equazioni lineari
ottimizzazione lineare
risoluzione numerica di equazioni
metodi di compensazione
serie di Fourier
19.9.2002
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Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Informatica di base
1, 2, 3 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Il corso ha come obiettivo di introdurre all’ambiente e al metod o di programmazione. Vengono approfondite le conoscenze di un sistema operativo, di un
ambiente di sviluppo e di un linguaggio di programmazione. Particolare impor tanza verrà data al metodo e alla comprensione dei diversi livelli di astrazione
in un programma.
Contenuti
Semestre 1 e 2
− introduzione al calcolatore (hardware e software)
− introduzione al sistema operativo (concetti generali)
− sistema operativo Unix e utilizzo della shell
− utilizzo dell’editore
− dall’algoritmo alla programmazione
− apprendimento del linguagg io di programmazione C
− algoritmi e applicazioni particolari
− astrazione dei dati
Semestre 3
− approfondimento del linguaggio C: files, puntatori a funzioni, gestione din ami ca della memoria, interfaccia I/O con Unix, struttura dati complessi
− processi in tempo reale
− interfacce grafiche
− compressione di dati
Osservazioni
Lo studente ha la possibilità di esercitarsi sui sistemi della scuola con
l’assistenza del docente durante le ore di esercitazioni di informatica o durante
i momenti lib eri.
19.9.2002
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di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Informatica tecnica
4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Il corso presenta le problematiche della programmazione concorrente e della
realizzazione di kernel per sistemi embedded e real-time.
Contenuti
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Osservazioni
Lo studente ha la possibilità di esercitarsi sui sistemi della scuola, assistito dal
docente, durante le ore di esercitazioni di informatica.
embedded systems
programmazione in tempo reale
caratteristiche e prestazioni di sistemi in tempo reale
processi paralleli
sincronizzazione e comunicazione fra processi
metodi per la specifica, lo sviluppo e il test di sistemi multitasking
sistemi multiprocessore e sistemi distribuiti
19.9.2002
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di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Elettrotecnica
1 e 2 (4 lezioni settimanali)
Obiettivi
Il corso si prefigge di sviluppare la comprensione intuitiva e analitica dei ci rcuiti con componenti ideali e di dare le basi teoriche esatte dei metodi per la
solu zione di circuiti lineari attivi e passivi.
Contenuti
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Osservazioni
modello di Kirchhoff dei circuiti lineari
risoluzione di circuiti lineari passivi in corrente continua
circuiti equivalenti: teoremi di Thévénin e Norton
il metodo di superposizione per la soluzione di circuiti lineari
conoscenze di ba se di metrologia: teoria e pratica
i numeri complessi per il calcolo di circuiti in corrente alternata
risoluzione di circuiti lineari passivi in corrente alternata in regime stazionario
analisi nel dominio della frequenza per circuiti lineari: il metodo di Bode
circuiti con componenti attivi ideali: transistor, amplificatori operazionali,
ecc.
teorema di Miller
bipoli e quadripoli: analisi e proprietà
il trasformatore
sistemi in corrente alternata polifase
risposta ai transienti di circuiti lineari: metod i di analisi e di soluzione
Durante l’attività di laboratorio si esercitano le nozioni apprese nella lezione e
le tecniche di misura.
19.9.2002
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di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Tecnica analogica
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Studiare i componenti analogici più comuni in applicazioni pratiche, tenendo
conto delle non idealità e imparando ad applicare l'approssimazione.
Contenuti
− diodi e transistor: tipi, caratteristiche, applicazioni convenzionali e applicazioni particolari
− amplificatori: parametri di rumore, derive e stabilità, offset, bias, compens azione, ecc.
− applicazioni alla sensorica per segnali deboli, amplificazioni AC e DC
− componenti e circuiti di piccola potenza
− interfacciamento verso l'esterno, separazione e protezione
− normative
Osservazioni
Il corso comprende esercitazioni pratiche di laboratorio (realizzazione e misura
di circuiti) ed esercizi di simulazione.
19.9.2002
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di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Tecnica digitale
1 e 2 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Dare le basi metodologiche, tecnologiche e applicative di circuiti digitali combinatori e sequenziali.
Contenuti
− rappresentazione delle funzioni digitali: simboli grafici, tabelle, funzioni bo oleane, diagrammi temporali.
− algebra di Boole: teoremi, proprietà, tecniche di semplificazione
− circuiti combinatori: analisi, sintesi e minimizzazione
− tecnologie, parametri elettrici dei componenti digitali, famiglie logiche, stadi
di Input/Output , tempi di propagazione
− codici
− flip-flop, latch e registri semplici
− circuiti sequenziali: topologie, metodi di rappresentazione e documentazi one, tecnica di analisi e sintesi, realizzazione cablata e microprogrammata
− sistemi sincroni e asincroni
− componenti di memoria
− convertitori AD e DA
− logiche programmabili
Osservazioni
Durante l’attività di laboratorio si esercitano le nozioni apprese nella lezione e
le tecniche di misura.
19.9.2002
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Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Microcalcolatori
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Comprensione della struttura e del funzionamento di alcuni tipi rappresentativi
di microcontrollore e di microprocessore.
Contenuti
− microprocessore e microcontrollore: storia e attualità.
− set di istruzioni e strutture hardware: esempi CISC e RISC.
− processori Motorola‰, Intel‰, Microchip‰: caratteristiche, montaggi, programmazione.
− dispositivi d'interfaccia (ADC, DAC, separazione e accoppiamento per la
piccola potenza, ecc.)
− dispositivi di I/O: bus del processore e bus standard, periferiche per la visualiz zazione e l'immagazzinamento di dati.
− la memoria: componenti, struttura di un banco, tipi di accesso, gestione.
− sistemi multiprocessore.
Osservazioni
L'elenco dei processori trattati è solo indicativo. Si programmerà dapprima in
Assembler e, più tardi, in C.
Il corso prevede esercitazioni pratiche di laboratorio con la possibilità di progettare, realizzare e programmare circuiti propri.
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Computer Aided Engineering
3 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Esercitare tecniche di lavoro basate su standard industriali avanzati, dare allo
studente una solida introduzione all'uso di utensili moderni per la progettazi one assistita dall'elaboratore nel campo dell'ingegneria elettronica.
Contenuti
− Matlab‰ e Simulink‰: utensili per calcolo matriciale, grafica avanzata, sim ulazione numerica, analisi di segnali e di processi dinamici.
− design flow per la progettazione elettronica analogica e digitale in un ambiente integrato: progettazione logica, simulazione, documentazione, reali zzazione fi sica.
− studio comparativo di utensili su stazioni di lavoro e su calcolatori personali.
Osservazioni
La maggior parte del corso si svolge attraverso esercitazioni al calcolatore.
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Microelettronica
4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Far conoscere architetture e possibilità tecniche di componenti microelettron ici semicustom , in particolare di componenti logici programmabili ad alta complessità.
Apprendere ed esercitare tecniche avanzate di progettazione adatte ai comp onenti scelti.
Contenuti
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Osservazioni
Il corso è completato da esercitazioni svolte durante le ore di laboratorio di elettronica.
topologie circuitali adatte alla realizzazione di tipo ASIC semicustom
confronto fra tecnologie
linguaggi di descrizione di hardware (HDL), in particolare VHDL
esercitazioni di descrizione VHDL per sintesi
sintesi guidata da vincoli
tecniche e strutture standard per il collaudo di circuiti complessi: per ese mpio boundary scan
− realizzazione pratica e misurazione di funzioni su componenti di tipo FPGA
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Automazione e regolazione
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Trasmettere le conoscenze di base sui metodi di analisi e sulle tecniche per
l'implementazione di regolatori classici.
Contenuti
− metodi di rappresentazione dei sistemi: diagrammi a blocco, piano degli st ati, grafi orientati
− sistemi lineari di primo e secondo ordine
− analisi di errore e di stabilità
− analisi di sistemi lineari in base al luogo delle radici e nel dominio della fr equenza
− topologie di regolatori classici, dimensionamento e simulazione.
− studio di casi pratici
Osservazioni
Il corso di Computer Aided Engineering fornisce conoscenze che vengono richieste per questo corso.
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Meccanica tecnica
4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Approfondire conoscenze di meccanica classica, studiare vari tipi di materiale
utilizzati nella realizzazione di oggetti tecnologici ed i loro metodi di lavorazi one. Conoscere elementi di costruzione di macchine e meccanismi nonché metodi moderni di calcolo strutturale.
Contenuti
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Osservazioni
Parte della teoria, già trattata nelle lezioni di fisica, viene approfondita per
quanto riguarda gli aspetti realizzativi e sperimentali.
basi di cinematica e applicazioni per il corpo rigido
basi di statica e applicazioni per il corpo rigido e elastico
teoria sull'attrito nelle applicazioni tecnologiche
momento inerzia, impulso, urti, moto relativo
equazioni di Lagrange
materiali tradizionali e nuovi materiali
metodi di lavorazioni dei differenti materiali
elementi di macchine: travi e piastre, sistemi di fissaggio, ingranaggi, el ementi per ridurre l'attr ito
− metodi di calcolo strutturale assistiti dall'ordinatore
− esempi di oggetti tecnologici industriali
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Telecomunicazioni
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Dare allo studente le nozioni di base di telecomunicazione
Contenuti
− segnali nel dominio del tempo e della frequenza
− sistemi non lineari
− modulazioni analogiche (AM, FM, PM): descrizione analitica, proprietà, varianti; analisi nel dominio della frequenza
− modulazione ad impulsi (PAM, PWM, PPM, PFM) e digitali (PCM)
− circuiti modulatori, demodulatori e circuiti di supporto tipici
− applicazioni
Osservazioni
Il corso di Computer Aided Engineering fornisce conoscenze che vengono richieste per le esercitazioni di questo corso.
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Tecnica dei materiali
3 e 4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Obiettivo prioritario del corso è quello di apprendere gli elementi teorici fon damentali necessari per capire il comportamento di natura chimico-fisica dei
materiali dell’elettrotecnica.
Contenuti
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Osservazioni
Le nozioni teoriche sono parzialmente illustrate da applicazioni pratiche ed esercizi.
costituzione della materia e introduzione al la scienza dei materiali
difetti della struttura cristallina e microstrutture
ceramiche
polimeri organici
materiali compositi
semiconduttori
proprietà meccaniche
proprietà elettromagnetiche
degrado e corrosione
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Laboratorio di tecnica dei materiali
4 (2 lezioni settimanali)
Obiettivi
Conoscere le problematiche che si riscontrano nel mondo professionale, assi milare le tecniche di lavoro del settore.
Contenuti
Una scelta di diversi esperimenti nei campi seguenti :
− sensori ca
− polimeri
− metalli e corrosione
− ceramiche
− colle
− cambiamenti proprietà dei materiali
Osservazioni
Le esperienze sono accompagnate da approfondimenti teorici.
19.9.2002
Scuola universitaria professionale
della Svizzera italiana
Dipartimento
di informatica
ed elettrotecnica
Ciclo di studio
Materia
Semestre
Elettrotecnica
Laboratorio di elettronica
3 e 4 (4 lezioni settimanali)
Obiettivi
Acquisire dimestichezza con strumenti di misura, tecniche di montaggio, metodi e utensili di analisi e di dimensionamento per circuiti analogici e digitali.
Contenuti
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Osservazioni
Il corso Computer Aided Engineering fornisce conoscenze richieste in questo
laboratorio. Le esperienze sono accompagnate da approfondimenti teorici.
circuiti analogici con componenti semiconduttori di base
regolatori di tensione
filtri
applicazioni con amplificatori operazionali
programmazione di microcontrollori
applicazioni con componenti programmabili ad alta complessità
19.9.2002
19.9.2002
