In breve: I circuiti digitali lavorano con segnali a due valori (0 e 1). Si dividono in combinatori e sequenziali.
Cosa sono i circuiti digitali
Un circuito digitale elabora segnali elettrici con soli due livelli. Questi livelli si chiamano 0 e 1 (basso e alto).
Sono il cuore di calcolatrici, computer e smartphone. Sono costruiti con porte logiche di piccole dimensioni.
Quando un circuito ha poche porte si parla di bassa scala di integrazione. In sigla si indica con SSI.
Combinatori e sequenziali
I circuiti combinatori danno un'uscita che dipende solo dagli ingressi attuali. Non hanno memoria del passato.
Esempi tipici sono sommatori, multiplexer e decodificatori. L'uscita si calcola con le porte logiche AND, OR e NOT.
I circuiti sequenziali, invece, hanno memoria. L'uscita dipende dagli ingressi attuali e dallo stato precedente.
Il loro mattone base è il flip-flop. Ne esistono di vari tipi, come D, JK e SR.
Molti circuiti sequenziali lavorano a tempo. Un segnale di clock scandisce quando cambiare stato.
Esempi pratici
Un interruttore della luce con due punti è un circuito combinatorio. Accende o spegne in base ai due deviatori.
Un contatore digitale è un circuito sequenziale. Ricorda il numero raggiunto e aggiunge uno a ogni impulso.
Per analizzare un circuito combinatorio si scrive la tabella di verità. Si elencano tutte le combinazioni di ingresso e l'uscita.
Per un circuito sequenziale si usa il diagramma degli stati. Mostra come il sistema passa da uno stato all'altro.
Parole difficili
- Porta logica: componente che esegue una operazione tra bit, come AND o OR.
- Flip-flop: circuito base che memorizza un bit di informazione.
- Clock: segnale periodico che sincronizza i cambiamenti di stato.
- Tabella di verità: schema che lega ogni ingresso alla relativa uscita.
- SSI: sigla per circuiti integrati con poche porte logiche interne.
- Stato: condizione attuale memorizzata da un circuito sequenziale.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-elettronica-elettrotecnica.elettrotecnica-ed-elettronica.cl3.circuiti-digitali.01