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SEP – Ing. Saponara2.1 Sistemi Elettronici Programmabili LEZIONE N° 2 Codifica BCD, GRAY, ASCIICodifica BCD, GRAY, ASCII Convertitori A to D e D to AConvertitori.

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1 SEP – Ing. Saponara2.1 Sistemi Elettronici Programmabili LEZIONE N° 2 Codifica BCD, GRAY, ASCIICodifica BCD, GRAY, ASCII Convertitori A to D e D to AConvertitori A to D e D to A Richiami su segnali campionatiRichiami su segnali campionati Circuito Sampling- HoldCircuito Sampling- Hold Pulse Code Modulation (PCM)Pulse Code Modulation (PCM) Pulse Amplitude Modulation (PAM)Pulse Amplitude Modulation (PAM) Pulse width Modulation (PWM)Pulse width Modulation (PWM)

2 SEP – Ing. Saponara2.2 CODICI Numeri binarii OK per sistemi elettronici digitaliNumeri binarii OK per sistemi elettronici digitali Numeri decimali OK per sistema uomoNumeri decimali OK per sistema uomo Necessità di rappresentare anche non numeriNecessità di rappresentare anche non numeri Codifica binaria di informazioni varieCodifica binaria di informazioni varie EsempioEsempio –Codifica binaria di numeri decimali

3 SEP – Ing. Saponara2.3 BCD (Binary-Coded Decimal numbers) Necessità di rappresentare i numeri decimali in codice binarioNecessità di rappresentare i numeri decimali in codice binario 8421 BCD8421 BCD si codifica in binario ciascuna cifra decimale utilizzando i primi 10 numeri binari su 4 bitsi codifica in binario ciascuna cifra decimale utilizzando i primi 10 numeri binari su 4 bit EsempioEsempio è possibile eseguire somme e sottrazioni in BCDè possibile eseguire somme e sottrazioni in BCD

4 SEP – Ing. Saponara2.4 BCD – Sette Segmenti Per visualizzare le cifre decimali si usa frequentemente un Display a sette segmentiPer visualizzare le cifre decimali si usa frequentemente un Display a sette segmenti È possibile realizzare un codificatoreÈ possibile realizzare un codificatore BCD SETTE SEGMENTIBCD SETTE SEGMENTI a b c e f d g

5 SEP – Ing. Saponara2.5 Tabella di Corrispondenze base 10 abcdefg

6 SEP – Ing. Saponara2.6 Codice Gray Codici a distanza unitariaCodici a distanza unitaria –La codifica di n e n+1 differiscono sempre di un solo bit

7 SEP – Ing. Saponara2.7 Codice Gray a 4 bit DecExDBinarioGray A B C D E F

8 SEP – Ing. Saponara2.8 ENCODER 1

9 SEP – Ing. Saponara2.9 Codici alfanumerici Necessità di rappresentare caratteri alfabetici con un codice binarioNecessità di rappresentare caratteri alfabetici con un codice binario Alfabeto = 26 simboli diversiAlfabeto = 26 simboli diversi Necessità di maiuscole e minuscoleNecessità di maiuscole e minuscole Numeri = 10 simboliNumeri = 10 simboli Caratteri specialiCaratteri speciali Codice ASCII a 128 simboliCodice ASCII a 128 simboli UNICODE 16 bit simboli e ideogrammi (universale)UNICODE 16 bit simboli e ideogrammi (universale)

10 SEP – Ing. Saponara2.10 Codice ASCII

11 SEP – Ing. Saponara2.11 Riconoscimento derrore Errore di trasmissione a distanza (Disturbi)Errore di trasmissione a distanza (Disturbi) Stringa digitale di 0 e 1Stringa digitale di 0 e 1 Lerrore si manifesta nel convertire uno 0 in 1 o viceversaLerrore si manifesta nel convertire uno 0 in 1 o viceversa Su una parola di K bit la probabilità che ci siano due errori è molto bassaSu una parola di K bit la probabilità che ci siano due errori è molto bassa Codici a ridondanza (già visti e due su cinque)Codici a ridondanza (già visti e due su cinque) EsempioEsempio –Numero 7 => ricevuto

12 SEP – Ing. Saponara2.12 Bit di parità Necessità di individuare eventuali errori di trasmissioneNecessità di individuare eventuali errori di trasmissione Si aggiunge un bit (rappresentazione su 8 bit)Si aggiunge un bit (rappresentazione su 8 bit) Il numero complessivo di 1 è sempre pariIl numero complessivo di 1 è sempre pari SimboloCodiceASCIIParitàPARIParitàDISPARI T

13 SEP – Ing. Saponara2.13 Sistema Elettronico SENSORESENSOREATTUATOREATTUATORE ELABORATOREELABORATORE ~~~~~~ ~~~~~~ AMP A / D ~~~~~~ ~~~~~~ AMP D / A ELABORATORE DIGITALE Sequenz. (M.S.F.) Sequenz. (M.S.F.) A.U. (R.C.) A.U. (R.C.) MEM (RAM) MEM (RAM) REG. (F - F) REG. (F - F) L.U. (R.C) L.U. (R.C) I / O (M.S.F.) I / O (M.S.F.) Filtro anti aliasing

14 SEP – Ing. Saponara2.14 Spettro Spettro del segnaleSpettro del segnale Spettro del segnale CampionatoSpettro del segnale Campionato V t V t |V| f fFcFc F c /2

15 SEP – Ing. Saponara2.15 Filtro anti aliasing La frequenza max del segnale deve essere minore di F c /2La frequenza max del segnale deve essere minore di F c /2 Filtro realeFiltro reale |V| fF c /2 |V| fF c /2

16 SEP – Ing. Saponara2.16 Filtro duscita La ricostruzione mediante gradinata presenta uno spettro con alte frequenzeLa ricostruzione mediante gradinata presenta uno spettro con alte frequenze Per eliminare la scalinatura si deve filtrare le alte frequenzePer eliminare la scalinatura si deve filtrare le alte frequenze V t

17 SEP – Ing. Saponara2.17 Sampling – Hold 1 Per effettuare la conversione A / D occorre un certo tempo T CPer effettuare la conversione A / D occorre un certo tempo T C Durante T C il segnale deve essere costanteDurante T C il segnale deve essere costante V t

18 SEP – Ing. Saponara2.18 Sampling – Hold 2 Campionamento e memorizzazioneCampionamento e memorizzazione Schema di principioSchema di principio Schema realeSchema reale fcfc fcfc + - ViVi RiRi RLRL + - VUVU

19 SEP – Ing. Saponara2.19 Forma donda reale Carica dovuta a R i Scarica dovuta a R LCarica dovuta a R i Scarica dovuta a R L V t

20 SEP – Ing. Saponara2.20 Conversione A to D Codifica PCM (Pulse Code Modulation)Codifica PCM (Pulse Code Modulation) Rappresentazione in traslazioneRappresentazione in traslazione V t

21 SEP – Ing. Saponara2.21 Conversione D to A Convertitore PAM (Pulse Amplitude Modulation)Convertitore PAM (Pulse Amplitude Modulation) Complementare al PCMComplementare al PCM V t

22 SEP – Ing. Saponara2.22 Conclusioni Richiami su segnali campionatiRichiami su segnali campionati Circuito Sampling- HoldCircuito Sampling- Hold Pulse Code Modulation (PCM)Pulse Code Modulation (PCM) Pulse Amplitude Modulation (PAM)Pulse Amplitude Modulation (PAM)


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