Linguaggi e Programmazione per l’Informatica Musicale a cura di G.Finizio Analogico e Digitale Auto-istruzione 1.

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1 Linguaggi e Programmazione per l’Informatica Musicale a cura di G.Finizio Analogico e Digitale Auto-istruzione 1

2 Analogico e Digitale  La storia del computer è strettamente legata alla storia dell’elettronica che aveva visto nei greci, e più precisamente in Talete, l’involontario scopritore, quando strofinando una pietra d’ambra (Elektron = fatta dal Sole), questa attraeva a se piccole particelle; Pietra d’ Ambra

3 Analogico e Digitale  Talete non sapeva che una tale azione era dovuta alla carica elettrica indotta dallo sfregamento della pietra, ne poteva immaginare quale rivoluzione tecnologica sarebbe nata da questo principio elementare. Platone descriveva questo esperimento, come “ le meraviglie riguardanti l’attrazione dell’ ambra”

4 Analogico e Digitale  Da questo principio è nata l’elettricità a da essa l’elettronica;  quest’ ultima è una tecnologia che progetta e realizza apparati organizzati in circuiti costituiti da componenti attivi e passivi che sfruttano per il loro funzionamento proprio flussi di corrente elettrica.

5 Analogico e Digitale Anche il computer è uno di questi apparati, quindi sostanzialmente funziona attraverso una serie di sofisticati circuiti elettronici con una tecnica definita Digitale. Questo termine è ormai entrato nel dire comune e spesso viene contrapposto ad un altro termine: Analogico.

6 Analogico Tecnica che prevede un rapporto di “analogia” tra una grandezza (tensione, frequenza, corrente o altro) posta all’ingresso e la stessa inviata all’uscita. Qualsivoglia variazione in entrata assume un valore proporzionale in uscita. Analogico e Digitale Proviamo a dare qualche definizione:

7 Analogico e Digitale DigitaleTecnica che prevede la rappresentazione di grandezze e variabili in forma numerica, che sono da considerare un insieme di valori discreti. Le due definizioni risultano forse un pò troppo tecniche, per cui proviamo a chiarire i concetti fondamentali.

8 Analogico e Digitale Il circuito elettrico più utilizzato è sicuramente quello che ci permette di accendere o spegnere le luci di casa. Clicca sull’interruttore

9 Analogico e Digitale ……e l’azione più comune è appunto quella di premere l’interruttore della luce e ottenere l’accensione o lo spegnimento della lampadina. Clicca sull’interruttore

10 Analogico e Digitale Questo tipo di circuito si comporta per analogia; in pratica qualsivoglia variazione in entrata (interruttore acceso o spento) produce la stessa variazione in uscita (lampadina accesa o spenta)

11 Analogico e Digitale Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina. Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione Per continuare 0 Volt 100 watt 0 Watt

12 Analogico e Digitale Per continuare 110 Volt50 Watt 100 watt Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina. Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

13 Analogico e Digitale Per continuare 150 Volt68 Watt 100 watt Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina. Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

14 Analogico e Digitale Per continuare 220 Volt100 Watt 100 watt Se al posto dell’interruttore inseriamo un variatore di tensione potremo verificare che qualsivoglia variazione di tensione in entrata (input) produce per analogia una identica variazione in uscita (output), che si manifesterà nel nostro caso con una maggiore o minore luminosità della lampadina. Provate a premere le frecce rosse per aumentare o diminuire la tensione

15  Nei sistemi analogici, quindi, tutti i comportamenti di un dato apparecchio sono il risultato delle variazioni di tensione e corrente prodotte dal circuito e che si manifestano in uscita per esempio, in una maggiore o minore luminosità, in un maggiore o minore volume sonoro, e in un circuito radio, anche per la selezione di questa o quella frequenza radiofonica, e così via. Analogico e Digitale Proviamo a rileggere la definizione di “Analogico”, dovrebbe essere tutto più chiaro:

16 Analogico e Digitale Analogico Tecnica che prevede un rapporto di “analogia” tra una grandezza (tensione, frequenza, corrente o altro) posta all’ingresso e la stessa inviata all’uscita. Qualsivoglia variazione in entrata assume un valore proporzionale in uscita.

17  Nei sistemi digitali, pur mantenendo uno stesso intento finale (variare la luminosità di una lampadina, variare il volume sonoro, selezionare una frequenza radio, e così via) il metodo seguito sarà diverso, poiché nel caso del digitale le variazioni necessarie sono desunte non già da variazioni lineari come nell’analogico, ma da una serie di valori discreti che produrranno un risultato finale che sarà tanto più preciso, quanto maggiore è il loro numero. Analogico e Digitale Proviamo a costruire un piccolo amplificatore digitale:

18 1W 2W 4W 8W Digitale Ad un segnale d’ingresso Colleghiamo una serie di amplificatori a potenza fissa (1W,2W,4W,8W) E a quest’ultimi colleghiamo un altoparlante ogni amplificatore potrà ricevere o meno tensione attraverso un’interruttore tensione

19 1W 2W 4W 8W Digitale Segnale d’ingresso Se gli interruttori sono spenti si dirà che ogni amplificatore è posto a “0” (condizione logica 0) I Amp = 0 II Amp = 0 III Amp = 0 IV Amp = 0 Quindi non vi sarà nessuna amplificazione e il segnale in uscita sarà a 0 Watt 0 Watt tensione

20 1W 2W 4W 8W I Amp = 1 II Amp = 1 III Amp = 1 IV Amp = 1 15 Watt Digitale Segnale d’ingresso tensione Al contrario se tutti gli interruttori sono accesi, si dirà che ogni amplificatore è posto a “1” (condizione logica 1) E in uscita il segnale sarà amplificato con una potenza pari all’insieme delle potenze dei singoli amplificatori (1+2+4+8=15)

21 Digitale Il circuito digitale da noi costruito è ovviamente molto grossolano, ma se proviamo a combinare i quattro interruttori ci accorgiamo che in uscita potremo ottenere potenze da 0 a 15 watt, con passi da 1 watt; Ogni combinazione sarà identificata con un valore univoco di “0” e di “1”

22 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0000 0 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

23 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0001 1 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

24 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0010 2 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

25 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0011 3 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

26 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0100 4 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

27 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0101 5 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

28 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0110 6 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

29 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 0111 7 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

30 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1000 8 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

31 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1001 9 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

32 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1010 10 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

33 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1011 11 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

34 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1100 12 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

35 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1101 13 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

36 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1110 14 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

37 Digitale 1W2W4W8W Segnale d’ingresso 1111 15 watt Per continuare Clicca sugli interruttori, che possono essere accesi o spenti e osserva la potenza del segnale in uscita

38  Le combinazioni di “0” e “1” (valori univoci), sono in pratica i valori discreti di cui abbiamo parlato in precedenza. Analogico e Digitale  Proviamo adesso a rileggere la definizione di “digitale”

39 Analogico e Digitale DigitaleTecnica che prevede la rappresentazione di grandezze e variabili in forma numerica, che sono da considerare un insieme di valori discreti.

40 Analogico e Digitale Se avete ancora qualche dubbio provate a ricominciare da capo: Da capo Fine