Sistemi Elettronici Programmabili

Presentazione sul tema: "Sistemi Elettronici Programmabili"— Transcript della presentazione:

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

2 CODICI Numeri binarii OK per sistemi elettronici digitali
Numeri decimali OK per sistema “uomo” Necessità di rappresentare anche non numeri Codifica binaria di informazioni varie Esempio Codifica binaria di numeri decimali SEP – Ing. Saponara

3 BCD (Binary-Coded Decimal numbers)
Necessità di rappresentare i numeri decimali in codice binario 8421 BCD si codifica in binario ciascuna cifra decimale utilizzando i primi 10 numeri binari su 4 bit Esempio 45310 è possibile eseguire somme e sottrazioni in BCD SEP – Ing. Saponara

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

5 Tabella di “Corrispondenze”
base 10 a b c d e f g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 SEP – Ing. Saponara

6 Codice Gray Codici a distanza unitaria 1 1 1 3 2 1
La codifica di n e n+1 differiscono sempre di un solo bit 3 2 1 1 1 1 SEP – Ing. Saponara

7 Codice Gray a 4 bit SEP – Ing. Saponara Dec ExD Binario Gray 1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 11 B 12 C 13 D 14 E 15 F SEP – Ing. Saponara

8 ENCODER 1 SEP – Ing. Saponara

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

10 Codice ASCII SEP – Ing. Saponara

11 Riconoscimento d’errore
Errore di trasmissione a distanza (Disturbi) Stringa digitale di “0” e “1” L’errore 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 bassa Codici a ridondanza (già visti “ ” e due su cinque) Esempio Numero 7 => ricevuto SEP – Ing. Saponara

12 Bit di parità Necessità di individuare eventuali errori di trasmissione Si aggiunge un bit (rappresentazione su 8 bit) Il numero complessivo di “1” è sempre pari Simbolo Codice ASCII Parità PARI DISPARI T 7 - SEP – Ing. Saponara

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

14 Spettro Spettro del segnale Spettro del segnale Campionato |V| V t f
Fc/2 Fc f SEP – Ing. Saponara

15 Filtro anti aliasing La frequenza max del segnale deve essere minore di Fc/2 Filtro reale |V| Fc/2 f |V| Fc/2 f SEP – Ing. Saponara

16 Filtro d’uscita La ricostruzione mediante gradinata presenta uno spettro con alte frequenze Per eliminare la “scalinatura” si deve filtrare le alte frequenze V t SEP – Ing. Saponara

17 Sampling – Hold 1 Per effettuare la conversione A / D occorre un certo tempo TC Durante TC il segnale deve essere costante V t SEP – Ing. Saponara

18 Sampling – Hold 2 Campionamento e memorizzazione Schema di principio
Schema reale fc + - Ri + - fc RL Vi VU SEP – Ing. Saponara

19 Forma d’onda reale Carica dovuta a Ri Scarica dovuta a RL V t
SEP – Ing. Saponara

20 Conversione A to D Codifica PCM (Pulse Code Modulation)
Rappresentazione in traslazione V 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 t 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 SEP – Ing. Saponara

21 Conversione D to A Convertitore PAM (Pulse Amplitude Modulation)
Complementare al PCM V 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 t 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 SEP – Ing. Saponara

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