Comunicazione

15/09/22, 16:23 Testo

T E S I N A E S A M E D I S T A T O

Realizzata da Brescia Francesco

| | PA G I NA CONVERSIONE A / D | |

QUANTO ED ERRORE DI QUANTIZZAZIONE

I l segna l e a na l o g i c o , p e r e s s ere c o n v e r t i t o i n u n o digitale,

s u b isc e u n a " q u a n t i z z a z ione", che c o n sis t e n e l s o s t i t u i r e g li

i n f initi v a l o r i c h e p u ò a s sumere la grandezza analogica i n una

s e r ie di s c r e ta d i v a l o r i , caratteristici della grandezza

q u a nti z z a t a .

N e l la fi g u r a so t t o s t a n t e è riportato un esempio di quantizzazione

e c o d ifica d i un a g r a n d e z z a analogica, nel caso di u na

c o n ver s i o n e A / D a t r e b i t . L ' i ngres s o a na l o g i c o p u ò variare da 0

a F S (va l o r e d i f o n d o s c a la) e viene c o n ver t i t o i n u n a p a r o l a

d i g itale a t r e b i t .

L ' i ngres s o a na l o g i c o è s t a to pr i ma q u a n t i z z a t o , cioè gli infiniti

v a l ori d e l l a va r i a b i l e a n a logica, c o m pre s i t r a 0 e F S , s o n o stati

s o s titui t i d a u n n u m e r o discreto di valori ( 0 F S/8 , 1 F S / 8 , . . . ,

7 F S /8) ; c i ò h a r e s o p o s s i bile la successiva codifica, che,

n e l l'ese mp i o , è a v v e n u t a utilizzando il codice bina rio.

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I l quant o o r i so l u z i o n e Q è il rapporto tra il campo di esistenza della

g r a nde z z a a n a l o g i c a ( F S = v alore di fondo scala) e M (numero di stati

o v alori c h e pu ò a s s u m e r e la grabdezza digitale):

Q = F S/M

S e il seg n a l e d i g i t a l e è c o stituito da n bit, risulta M=2 elevato alla n,

q u i ndi:

Q = F S/2 e l e v a t o a n

L a risol u z i o ne ( Q U A N TO ) è la minima variazione della grandezza

a n a log i c a c h e g e n e r a u n cambiamento del segnale digitale.

L a con v e r s i o n e a n a l o g i c o/digitale consiste nel far corrispondere

a o gni c a mp o d i v a l o r i a nalogici un dato numerico .

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| | PA G I NA ELETTRONICA | |

ELETTRONICA - CONVERSIONE

D I G I TA L E / A N A L O G I C O

La conversione digitale/analogico è l'operazione inversa di quella

analogico/digitale.

Q u e sta c o n s i s t e n e l l o s t a bilire una legge di corrispondenza che

p e r met t e d i a s s o c i a r e a o gni valore numerico un valore analogico.

A s s egn a t a u n a v a r i a b i l e n umerica, costituita dalla successione di

n u m eri b i n a r i r i p o r t a t i s u un'asse, per determinare la

c o r rispo n d e n za è s u ff i c i e n te tracciare le rette che collegano l'asse

d e l segn a l e di g i t a l e c o n l ' a sse del segnale analogico .

L a con v e r s i o n e d i g i t a l e / a n a logico è il processo che p ermette di

o t t enere , a p ar t i r e d a u n a p arola digitale, la generazo ne di un

v a l ore d i t e n si o n e o d i c o r r ente.

C O N VER T I TO R I D / A

Q u e sti s o n o ci r c u i t i i n g r a d o di trasformare un segna le digitale in

u n o an a l o g i c o ; s o n o c l a s s ificabili fondamentalmente in due tipi:

P O T ENZ I O M E T R I C I ;

A G RAN D E Z Z E P E S AT E (r e t e a r e s i s t or i p e s a t e , r ete a scala) .

C O N VER T I TO R I D / A P O T E NZIOMETRICI

I c onver t i t o r i D / A p o t e n z i o m etrici si basano sul princi pio di

f u n ziona me n t o d e l p o t e n z i o metro dove la V0=VR * R2/(R1+R2).

I n sosti t u z i o ne d e l p o t e n z i o metro, il convertitore utili zza una serie

d i R di u g u a l e v a l o r e c h e realizzano la partizione della tensione di

r i f erime n t o V R. Q u e s t o è f ornito di interruttori e la loro apertura e

c h i usura d i p en d o n o d a u n decoder. Al decoder vengo no inviati i bit

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d e l nume r o d a c o n v e r t i r e i n analogico, la chiusura di un interruttore

g e n era i n uscit a l a t en s i o n e .

I l circu i t o e s am i n a t o h a u na struttura semplice ma porta a risultati

poco precisi.

C O N VER T I TO R I D / A A G R ANDEZZE PESATE

C O N R E T E A R E S I S TO R I P E S AT I

L e resis t e n z e h a n n o u n v alore proporzionale ai pesi d ei bit quindi

r i s ulter a n n o es s e r e 2 e l e v ato a N-1. Ciascun ramo è percorso da

u n a co r r e n t e , i n v e r s a m e n t e proporzionale al valore della resistenza,

s e il re l a t i v o in t e r r u t t o r e è chiuso.Tutte le componenti vengono

s o m mat e q u i n d i i n u n n o d o che alimenta l'ingresso invertente

d e l l'ope r a z i o na l e .

P o i biso g n a sp e c i f i c a r e c h e a ogni resistenza del ramo va sommata

q u e lla d e l l ' i n te r r u t t o r e , c h e non è uguale a tutti i ram i. Ne consegue

c h e le c o r r e n ti n o n s o n o e satte perché non hanno il valore

c o r rispo n d e n te a i p e s i d e i bit.

CON RETE A SCALA

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I l conve r t i t o r e c o n r e t e a s cala utilizza solo due valor i di resistenze:

R e 2R , a d i ff e r e n z a d e l l a rete con resistenze pesate che ne utilizza

2 e levat o a n .

N e l la fi g u r a so p r a p o s t a è illustrato l'impiego della rete a scala

c o m e c o n v e r t i t o r e . I d e v i a t ori hanno il compito di com mutare le

c o r renti t r a d ue p u n t i a l l o stesso potenziale. Ogni de viatore di

c o r rente r a p pr e s e n t a u n b i t del dato numerico da convertire in

a n a log i c o : s e c h i u s o a m a ssa rappresenta il valore 0, se chiuso

s u l la li n e a d i s o m m a r a p p r esenta il valore 1. Il deviatore più a

s i n istra r a p p re s e n t a i l b i t più significativo (MSB) men tre quello più a

d e s tra i l me n o s i g n i f i c a t i v o (LSB).

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S I S T E M I L A B O R ATO R I O

BIT - COMUNICAZIONE PARALLELA & SERIALE

Sicuramente nella comunicazione un ruolo fondamentale se non il più importante è riservato al bit.

Si è dovuto attendere l'invenzione del chip, dei primi computer e della rete Internet perché il bit diventasse davvero una rivoluz

Rivoluzione spinta e alimentata dagli interessi congiunti dell'industria militare (negli anni Cinquanta) e dei mondializzati comme

contemporanei. Il bit è stato allo stesso tempo causa e conseguenza del fenomeno della mondializzazione. Da una parte il prog

tecnologico ha dischiuso potenzialità impensabili sia dal punto di vista dell'accrescersi dell'intelligenza delle macchine, sia dal

della trasformazione, elaborazione e trasmissione delle informazioni.

La trasmissione parallela [PORTA PARALLELA] è una tipologia di collegamento utilizzata per trasmettere informazioni. Viene

prevalentemente per trasmettere informazioni digitali anche se esistono dei cavi capaci di trasmettere parallelamente informazi

analogico.Nella trasmissione parallela vengono utilizzati più conduttori per trasmettere simultaneamente informazioni. Quindi u

effettua una trasmissione parallela a n bit è formato da almeno n conduttori separati. Nella realtà il cavo sarà dotato quasi sicu

cavo aggiuntivo per la massa e anche di altri cavi di controllo come quello di clock.Rispetto alla trasmissione seriale la trasmis

risulta avere prestazioni più alte a parità di frequenza ma ovviamente anche più costosa. Infatti normalmente per comunicazion

distanza si preferisce utilizzare delle trasmissioni seriali dato che i cavi necessari alla trasmissione parallela renderebbero non

economicamente conveniente il progetto.

La trasmissione seriale [PORTA SERIALE] è una modalità di comunicazione tra dispositivi digitali nella quale le informazioni

comunicate una di seguito all'altra e giungono sequenzialmente al ricevente nello stesso ordine in cui le ha trasmesse il mitten

maggior complessità architetturale e gestionale rispetto alla trasmissione parallela, la modalità seriale è una delle più diffuse in

informatico perché: richiede un minor numero di fili con conseguente riduzione dei costi, è più tollerante rispetto alle interferen

di trasmissione.

PARALLELA: SERIALE:

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15/09/22, 16:19 comunicazione parallela

i n s e r i r e n o m e s i t o W e b

Slogan opzionale qui

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S I S T E M I L A B O R ATO R I O

PORTA PARALLELA

La porta parallela è una delle risorse più importanti del computer. La sua

utilità è legata sostanzialmente alla possibilità di trasferire informazioni al

resto del mondo nel modo più naturale possibile, almeno dal punto di vista

di un computer.

Questa porta è nata per garantire il collegamento con una stampante ma,

data la sua naturale semplicità, è spesso utilizzata anche per gestire altri

dispositivi come scanner e memorie di massa esterna.

Per l’utente più esigente essa rappresenta un’autentica fortuna. Con

l’aggiunta di una piccola interfaccia (un dispositivo di facile costruzione e

di costo relativamente basso) può utilizzare la potenza di elaborazione del

computer per controllare qualunque periferica (per esempio gli effetti

luminosi delle lampade di una discoteca, o i motori di un plotter, o i sensori

e gli allarmi di un sistema antifurto).

Guardando la parte posteriore del computer scopriamo il connettore, cioè

l’oggetto che rappresenta fisicamente la porta parallela; il suo aspetto è

inconfondibile; mostra 25 forellini (cioè di tipo femmina) disposti su due

file, l’una, di 13, sfalsata rispetto all’altra, di 12.

Talvolta vicino ad esso ce n’è un altro, di forma e dimensioni uguali, ma di

tipo maschio, cioè con 25 spinotti dorati al posto dei forellini; si tratta di

una porta seriale: attenti a non confondersi; per questo, per limitare gli

errori di collegamento, le due porte sono sostanzialmente diverse; è molto

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probabile invece che, al posto di quest’ultimo ce ne siano due più piccoli,

entrambi di tipo maschio, ma con 9 spinotti: sono due porte seriali.

Quasi tutti i forellini del connettere sono portatori di informazioni; i fili

conduttori che partono da essi (dall’interno, dentro il computer)

corrispondono ad altrettante linee logiche sulle quali il processore mette i

livelli logici adatti al controllo della stampa su carta o di qualunque altra

funzione che desideriamo operare con l’esterno.

La porta parallela è quindi un dispositivo che permette di trasmettere o

ricevere dati ad 8 bit alla volta attraverso un connettore a 25 poli (8 linee

dati, 9 linee di controllo e 8 di massa).

Sulla maggior parte dei PC sono previsti 3 blocchi di porte di I/O riservati alle

porte parallele e precisamente:

blocco 1 3BCH-3BFH

blocco 2 378H-37FH

blocco 3 278H-27FH

Attraverso i primi tre indirizzi del blocco di I/O associato è allora possibile

accedere ai registri della porta parallela che consentono di inviare dati alla

stampante, di determinarne lo stato e controllarne il funzionamento.

In particolare, il primo registro, detto registro dati, collegato alla porta di I/O

378H, serve a comunicare alla stampante il dato relativo al carattere da stampare.

Il secondo registro, detto registro di stato, collegato alla porta di I/O 379H,

consente di verificare lo stato della stampante, infatti a ciascuno dei suoi bit è