Elettronica Digitale

Corso Teorico-Pratico presso il centro ZIP Padova.

Questo corso dagli ampi contenuti sia teorico che pratici è da considerarsi propedeutico per il più avanzato corso di programmazione dei microcontrollori PIC.  Presso il centro Z.I.P. (zona industriale di Padova) si svolgono infatti 3 livelli di elettronica:

• Elettronica di base, ovvero analogica e integrata con i principali teoremi e strumenti matematici

• Elettronica digitale, che a partire dallo studio degli operatori fondamentali arriva fino all'architettura dei microprocessori.

• Programmazione dei microcontrollori, con particolare riferimento alla famiglia PIC di casa Microchip.

Ogni corso di carattere elettronico è organizzato in lezioni di 3 ore (anche se gli allievi volenterosi si fermano ben oltre la scadenza), con cadenza due volte alla settimana.

Importante è fare notare che ogni lezione consiste in circa un'ora di teoria e ben 2 o più ore di laboratorio in cui l'allievo realizza delle schede elettroniche che poi rimangono in suo possesso.

Le prime esperienze di sintesi di rete logica combinatoria  vengono realizzate su tavoletta sperimentale breadboard dato che l'inesperienza dell'allievo potrebbe portare a grossi sprechi di materiale se direttamente sviluppate su PCB.   Con il tempo l problema viene superato e quindi si procede alla realizzazione con l'ausilio di FidoCad.

Programma.

• operatori logici fondamentali

• pull-up e pull-down, circuiti di input, tensioni standardizzate, livelli logici

• algebra di boole

• teoremi di De Morgan

• minimizzazione booleana, mappe di karnaught

• Alee statiche e dinamiche

• sintesi di reti logiche combinatorie

• generatori di clock

• il timer NE555

• i flip-flop, varie tipologie

• reti sequenziali

• registri a scorrimento

• registri PIPO, SIPO

• contatori

• contatori ad anello

• automi a stati finiti

• convertitori AD e DA.

• caricamento e lettura di memorie

• architettura dei microprocessori

• esercizi di interfacciamento e comunicazione

Ecco alcune foto della prima lezione.

Da sinistra, Cristian (un veterano dei nostri corsi ormai in grado di maneggiare PLC, PIC, elettronica analogica e perfino di installare e eseguire la manutenzione di una rete L.A.N.),  al centro Andrea, un nuovo frequentatore del centro Z.I.P.  che ha comunque già frequentato il corso di installatore e manutentore di reti L.A.N., leggermente fuori campo vediamo lo sguardo attento del mio assistente Fabio Giovannelli.  La scheda che stanno realizzando è stata sviluppata dopo le prime tre ore di lezione, comprende ben 4 circuiti integrati C-Mos e si tratta di una R.L.C. con tre ingressi e due uscite. Assieme all'insegnante è stata sintetizzata a partire da una tabella di verità con 8 righe di input e due colonne di uscita.  Con grande soddisfazione verso l'una di notte la scheda fornito tutti gli stati logici previsti dalla tabella di verità.

in questa foto vediamo lo schema elettrico della rete logica combinatoria e la realizzazione sul breadboard.

I filetti utilizzati sono stati ricavati tagliando spezzoni di circa 10 cm di cavo RJ45, nota bene, deve essere del tipo a conduttore rigido, molto bene andrebbe anche cavetto di tipo citofonico.  per il breadboard si consiglia comunque di usare monoconduttore di tipo rigido di sezione non troppo elevata per non rovinare le molle interne.

In questa foto vediamo Andrea mentre studia schemi configurazioni interne dei circuiti integrati digitali C-MOS, si nota che pur essendo la prima esperienza la scheda non è proprio una sciocchezza.

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