DISPOSITIVI ATTUATORI DI OUTPUT ATTUATORI
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- Marta Sorrentino
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1 Conversione dati Come fornire i dati ad un computer ANALOGIA UOMO MACCHINA Sequenze di bit DISPOSITIVI ATTUATORI DI OUTPUT Sequenze di impulsi ATTUATORI BIOLOGICI DISPOSITIVI DI INPUT RECETTORI SPECIFICI Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 2 Conversione dati - Del Bolgia Franco
2 Segnali Analogici I segnali analogici sono presenti nella vita quotidiana e sono segnali fisici variabili con continuità Temperatura Pressione Lunghezza Tempo Sono definiti di tipo estensionale Non occorre ridefinire le modalità di misurazione Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 3 Segnali digitali Sono segnali non continui definiti attraverso un set di simboli che ne costituiscono la base di rappresentazione ( set di simboli) Cifre sono le unità di rappresentazione Sono di tipo intensionale Se devo estendere il range di rappresentazione devo introdurre nuovi simboli o aumentare le combinazioni di associazione (incrementare il numero di cifre) Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 4 Conversione dati - Del Bolgia Franco
3 Dispositivi diretti di ingresso (input) Sono dispositivi che codificano direttamente l informazione Tastiera Touch screen Digitalizzatore grafico Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 5 Tastiera Tasti con funzione assegnata dal software Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 6 Conversione dati - Del Bolgia Franco
4 Tastiera Rilevatore di Riga e Colonna connesse Encoder Elettronico Codice ASCII Peso e simbolo Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 7 Touch screen Digitalizzatore grafico Funziona con la stessa logica della tastiera (incrocio di fili verticali ed orizzontali) cambiano solo le modalità con cui vengono rilevate le correnti nei fili orizzontali e verticali nell incrocio Punto di contatto con il dito Il suo mouse genera un campo elettromagnetico che induce corrente nella trama di fili nascosti all'interno della base. Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 8 Conversione dati - Del Bolgia Franco
5 Dispositivi di ingresso indiretti Sono dispositivi che trasformano il segnale d ingresso (l informazione), in un opportuno segnale che successivamente viene convertito in segnale digitale Il segnale tipico è un segnale elettrico Segnale fisico trasduttore Segnale Elettrico Suono Microfono S.E. Temperatura Sensore termico S.E. Forza Sens. Deformazione S.E. Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 9 Analogico Analogico in quanto in analogia con l informazione di origine e di tipo continuo (es. strumentazione di misura con tracciato su carta.. xxxxgrafo, barografo, termografo, anemografo, igrografo, pluviografo,.etc) Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 10 Conversione dati - Del Bolgia Franco
6 Segnale Analogico Segnale continuo che assume tutti gli infiniti valori tra due estremi, inferiore e superiore. E rappresentato da numeri reali con risoluzione teoricamente infinita. Es. la temperatura di un corpo passa da 37,0 C a 38,0 C in un intervallo di tempo di 30 minuti. In questo intervallo di tempo avrà assunto sicuramente le temperatura di 37,15972 per un xx secondi 37,55550 per un xx secondi 37,89541 per un xx secondi Misurabile solo se si dispone di uno strumento adeguato. Servono sempre tanti decimali? Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 11 Segnale Analogico Con il termometro a mercurio tradizionale, la scala non permette di apprezzare che il decimo di grado, ma il liquido all'interno.. Ne consegue che la tabella che saremo in grado di costruire sarà: ora Temp C ,0 9:05 37,1 9:10 37,4 9:15 37,5 9:20 37,8 9:25 37,9 9:30 38,0 Con un altro termometro o con un termometro digitale potremmo anche apprezzare il 1/100 di grado Sonda analogica visualizzazione discreta Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 12 Conversione dati - Del Bolgia Franco
7 Segnale digitale quantizzazione Segnale discreto che può assumere solo valori determinati dal numero di cifre che lo rappresentano in un intervallo limitato da due estremi, inferiore e superiore Es. la temperatura del corpo se la esprimo in C con : una cifra potrò solo dire che ha il valore di 3 o 4 decadi due cifre avrò valori di 36 o 37 o 38 o 39 o 40 o 41 tre cifre 36,8 o 37,0 o 37,6 o 38,4 o 40,2 quattro cifre 36,92 o 37,05 o 37,63 o 38,38 o 40,48 Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 13 Quantizzazione a 1 cifra Si raccoglie solo la cifra più significativa 4 Dati Originali 4 Dati Campionati Sovrappostia 1 cifra Time Valore reale Campione Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 14 slide 14 / Conversione dati - Del Bolgia Franco
8 Quantizzazione 2 cifre Si raccolgono solo le 2 cifre più significative Time Valore reale Dati Originali Dati Campionati Sovrapposte con 2 cifre Conversione dati Del Bolgia Franco Slide slide 15 / Si raccolgono tutte le cifre Time Valore reale Campione Campione Quantizzazione 3 cifre Conversione dati Del Bolgia Franco Slide Conversione dati - Del Bolgia Franco
9 Conversione AD / DA Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 17 Conversione Analogico/Digitale Segnale analogico reale visualizzabile su un oscilloscopio Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 18 Conversione dati - Del Bolgia Franco
10 Conversione Analogico/Digitale Processo di campionamento t 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 a 0 1,5 2,3 2,4 1,7 0,9 0,05 0,2 Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 19 Conversione Analogico/Digitale Campionamento a metà periodo Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 20 Conversione dati - Del Bolgia Franco
11 Conversione Analogico/Digitale Interpolazione dei campioni Tutti i valori non misurati possono essere ricostruiti matematicamente Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 21 Scomposizione di un segnale analogico Jean Baptiste Joseph Fourier Un segnale qualunque purché si possa riconoscere una periodicità è sempre dato dalla combinazione lineare di segnali sinusoidali come somma di un numero infinito (finito accettabile) di funzioni sinusoidali e/o cosinusoidi dotati di opportuni coefficienti (serie di Fourier) Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 22 Conversione dati - Del Bolgia Franco
12 Scomposizione di un segnale analogico Nyquist-Shannon Un segnale avente nel suo spettro una frequenza massima Fmax può essere campionato ad una frequenza minima pari al doppio di Fmax senza alcuna perdita di informazione uist-shannon Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 23 Memorizzazione dei campioni Un esempio di memorizzazione di tali campioni (digitali o numerici) è associato all utilizzo dei CD (Compact Disk) Questi supporti sono in grado di fissare il valore di ogni singolo bit semplicemente modificando le proprietà di riflessione della luce da parte di un supporto Possiamo dire che essi equivalgono ai primi sistemi di memorizzazione, le schede perforate. Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 24 Conversione dati - Del Bolgia Franco
13 Dispositivi ingresso/uscita Supporto Ottico CD (Compact Disk) CD Rom solo lettura CD Writable CD RW Rewritable DVD (Digital Video Disk Digital Versatile Disk) DVD - Rom DVD RW Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 25 Supporto ottico La superficie del CD viene alterata permanentemente in fase di scrittura da un fascio laser di intensità maggiore rispetto alle condizioni di lettura tale da rendere la superficie non più riflettente. Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 26 Conversione dati - Del Bolgia Franco
14 Supporto ottico La superficie del CD viene alterata permanentemente in fase di scrittura da un fascio laser di intensità maggiore rispetto alle condizioni di lettura tale da rendere la superficie non più riflettente. Segnale di temporizzazione Quattro bit di valore 0 (4 time NON riflette) Due bit di valore 1 (2 time riflette) Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 27 Campionamento e Supporti Ottici CD ROM AUDIO Capacità 650 Mbyte - 74 minuti di audio alta fedeltà HF Con la scelta 1 campione (sample) occupa 1 byte (range a 256 livelli) allora sample / sec * 2 canali (stereo) = byte/sec) 650 *1024 * 1024 = byte (capacità in byte del disco) byte / byte/sec = 4437 secondi Nel disco si potranno memorizzare fino a 4437 secondi / 60 = 74 minuti circa di registrazione stereo ad alta fedeltà. Ma se invece di due canali utilizzo un solo canale sample / sec La durata di registrazione raddoppia 148 minuti Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 28 Conversione dati - Del Bolgia Franco
15 Compressione delle informazioni Le informazioni che gestiamo comunemente (es. linguaggio) sono spesso molto ridondanti e ci permettono di comprendere il significato di una frase anche se si perdono delle parti di parola o parole nel loro complesso. La compressione dei dati in ambito digitale permette di eliminare gran parte delle ridondanze e lasciare solo le informazioni importanti Conversione dati Del Bolgia Franco Slide 29 Conversione dati - Del Bolgia Franco
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