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Segnali elettrici
Che cosa sono i segnali elettrici ? I segnali elettrici, di tensione o di corrente, sono
grandezze che variano in funzione del tempo.
In base al loro andamento, o forma d’onda, possono essere classificati in analogici e
digitali.
Segnali analogici
Un segnale è analogico quando può assumere tutti i valori compresi in un
determinato campo continuo.
Segnali digitali
Un segnale è digitale se può assumere solo un numero discreto di valori o livelli.
Segnale binario o logico
Quando i livelli sono due il segnale è detto binario o logico.
Lo stato di un ingresso
Il livello logico applicato ad un ingresso viene spesso indicato come stato ( alto o
basso ) di ingresso.
L’elettronica digitale o numerica
L’elettronica digitale o numerica tratta segnali elettrici che, assumendo soltanto
valori discreti, sono adatti a rappresentare dati numerici o codificati.
Dispositivi digitali o logici
I circuiti digitali sono dispositivi elettrici forniti di uno o più ingressi e di una più
uscite. Applicando agli ingressi i livelli logici del segnale, si ottengono sulle uscite
livelli logici che dipendono dalla funzionalità specifica del circuito che viene
descritta generalmente mediante una rappresentazione gabellare, chiamata tavola di
verità, che in corrispondenza di ogni combinazione degli stati degli ingressi, indica
gli stati delle uscite.
I bit ( binary digit )
I bit sono le cifre di numerazione del sistema di numerazione binaria ( sistema
numerico con base uguale a 2 e cifre 0 ed 1 )
Chip
La tecnologia al silicio ha reso possibile l’integrazione su una singola piastrina di
silicio ( chip ) di circuiti e sistemi digitali sempre più complessi ed estesi.
I transistori
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I transistori sono dispositivi elettrici che solo in certe condizioni possono funzionare
come degli interruttori elettronici ( ovverosia comandati in tensione o in corrente ).
Circuiti integrati
I diversi dispositivi digitali sono totalmente realizzati in forma di circuiti integrati
( IC: integrated circuit ). Ogni dispositivo digitale è realizzato da transistori ( BJT o
MOS ), i quali sono integrati ( inseriti insiemi ) su un unico chip di silicio.
Il processo di fabbricazione dei circuiti integrati inizia dal wafer, un disco di silicio
monocristallino del diametro di 100 - 150 mm e dello spessore di o.2 mm. Sul wafer
vengono ricavate da qualche centinaio al migliaio di piastrine rettangolari, i die o
chip, aventi dimensioni da 1 a 10 mm di lato entro le verranno realizzati i circuiti
integrati ( IC ).
Grado di integrazione
Considerando il grado di integrazione si distinguono gli IC nei tipi
SSI Piccola scala di integrazione; numero complessivo di transistori inferiore a 100;
MSI media scala di integrazione; numero complessivo di transistori inferiore a 1000;
LSI grande scala di integrazione; numero complessivo di transistori inferiore a
10000;
VLSI grandissima scala di integrazione; numero complessivo di transistori superiori
a 10000;
ULSI ultra scala di integrazione; numero complessivo di transistori superiore a
100000.
Sistemi programmabili
I sistemi programmabili sono dispositivi digitali la cui funzione è definita da un
programma.
Memorie
Si tratta di dispositivi in grado di immagazzinare un elevato numero di dati espressi
sotto forma di bit. Esse sono destinate ad immagazzinare le istruzioni che regolano i
sistemi elettrici programmabili.
Ogni memoria è costituita da locazioni a più celle ciascuna identificata mediante un
indirizzo e contente l’informazione binaria.
Il microprocessore
I microprocessori sono dispositivi digitali che, una volta inseriti in un sistema
circuitale, consentono di implementare ( di realizzare ) funzioni diverse a seconda
delle istruzioni o programmi contenuti nella memoria del sistema stesso.
Il microprocessore è in grado di prelevare di volta in volta le istruzioni contenute
nella memoria del sistema e di eseguirle.
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