L’Elettronica è la scienza e la tecnica concernente l’emissione e la propagazione degli elettroni nel vuoto o nella materia. In quanto scienza l’Elettronica è una branca della fisica, in particolare dell’elettrologia. Nata come branca dell’elettrotecnica, l’Elettronica oggi è intesa come disciplina a sé, e può essere definita come “tecnica delle correnti deboli e di alta frequenza” differendo dall’elettrotecnica che è invece “la tecnica delle correnti forti e di bassa frequenza”(definizione di Wikiperdia). Più specificatamente l’Elettronica è l’insieme delle conoscenze e metodologie teoriche e pratiche utilizzate per la progettazione e realizzazione di sistemi e apparati hardware in grado di elaborare grandezze fisiche sotto forma di segnali elettrici contenenti informazione, per svariati tipi di applicazioni. Le realizzazioni dell’Elettronica sono quindi dei circuiti elettronici di elaborazione costituiti da componenti elettronici, attivi e passivi, collegati a mezzo di fili o tracciati conduttivi, in genere metallici, attraverso cui circolano correnti elettriche. Di tale ambito si occupa l’Ingegneria Elettronica.
L’Elettronica si divide in due grandi settori:
Elettronica Analogica
l’Elettronica Analogica, si occupa di segnali analogici, cioè che variano nel tempo in modo continuo, e che in linea di principio potrebbero assumere un valore qualsiasi in qualunque istante di tempo dato (per esempio voci, suoni, intensità luminose ecc.): operazioni tipiche compiute su questi segnali sono l’amplificazione, la modulazione, la miscelazione, il filtraggio.
Elettronica digitale
l’Elettronica Digitale, che invece tratta dei segnali elettrici che possono assumere soltanto alcuni valori (predeterminati e finiti) di tensione, convenzionalmente due valori utilizzando il sistema binario: “alto” o “basso” che sono associati ai valori logici “vero” e “falso”, “acceso” e “spento” o “on” e “off”. In questo caso ci si riferisce a segnali binari che in genere vengono sottoposti a operazioni logiche booleane come l’And, l’Or, il Not ecc. È proprio questo settore dell’Elettronica che ha permesso la nascita e lo sviluppo del moderno calcolatore elettronico detto anche PC.
L’Elettronica Digitale è una branca dell’Elettronica Analogica sfociata nel digitale dove i valori non sono più variabili ma sono compresi tra due limiti, alto o basso, vero o falso, acceso o spento. La tecnica digitale è stata inventata ancor prima di quella analogica, quando alcuni concetti analogici non erano ancora conosciuti. Infatti già nel 1847 George Boole nel suo libro The Mathematical Analysis of Logic illustra, in forma algebrica, la logica proposizionale per descrivere le sue relazioni logiche e che sviluppò ulteriormente nel 1854 in An Investigation of the Law of Thought. L’algebra di Boole è stata fondamentale nel campo dell’elettronica digitale, dove nella progettazione dei vari circuiti rivestono grande importanza i teoremi deducibili dagli assiomi che fondano la logica binaria, come il teorema di Shannon del 1940 che mostra come scomporre una funzione booleana complessa in funzioni più semplici, o per ottenere un’espressione canonica da una tabella della verità.
L’algebra di Boole riveste un ruolo di fondamentale importanza nell’informatica, tanto che ogni linguaggio di programmazione moderno definisce al suo interno gli operatori logici e oggi è usata anche nella teoria degli insiemi e nella probabilità.
Il manuale “TECNICA DIGITALE – Guida completa” di Giovanni Oliviero, è un completo saggio che spiega, in modo molto semplice e chiaro, i concetti della tecnica digitale partendo dalle nozioni base fino ad arrivare alla spiegazione di circuiti complessi. Questo manuale è una carrellata completa, dei concetti digitali, dai primi passi, fino alla completa trattazione di reti combinatorie complesse.
Nel testo, oltre a trattare gli aspetti teorici, vengono analizzati diverse soluzioni pratiche con la possibilità di realizzarle con un simulatore digitale senza impiegare componenti circuitali veri. Nel volume sono presenti 15 capitoli il cui contenuto del sommario può essere visualizzato qui, mentre, volendo consultare il primo capitolo di questo testo, fare clic qui. Nel caso si desiderano ulteriori info, inviare una email a cbyoli07@alice.it.
LogicWorks 5
LogicWorks è uno strumento di progettazione di circuiti digitali semplice ed interattivo, destinato all’insegnamento e l’apprendimento della logica digitale. Nessun altro strumento software rende la progettazione digitale più semplice, più veloce e più interessante di LogicWorks. Il pacchetto offre la potenza, la velocità e la flessibilità necessaria per creare e testare un numero illimitato di elementi circuitali direttamente sullo schermo. Questo significa che, con la simulazione a video, si possono studiare concetti avanzati molto più rapidamente e chiaramente di quello che si otterrebbe realizzando un circuito reale utilizzando componenti veri.
Logicworks è così facile da utilizzare che per gli studenti sarà, la creazione e il collaudo del circuito, una questione di minuti; e per gli insegnanti una vera soddisfazione nel vedere apprendere le nozioni fornite con estrema facilità. Logicworks 5 è l’ultima versione del programma che ha raggiunto la versione 5.0.2 del 14-02-2006.
Gli utilizzatori di LogicWorks possono anche usare il linguaggio standard VHDL per descrivere e simulare circuiti. Con questa caratteristica innovativa, LogicWorks consente di combinare dispositivi e circuiti, descritti sotto forma di progetti schematici con blocchi. Per ulteriori info, sul linguaggio VHDL, visitare la pagina VHDL – Wikipedia per una descrizione più dettagliata dell’implementazione del linguaggio in questa versione. Per info sul programma LogicWorks inviare una e mail a cbyoli07@alice.it