La porta NAND (NOT-AND) è una porta AND seguita da un invertitore (NOT). L'uscita è il complemento dell'AND: Y = NOT(A·B). La NAND è una porta universale: con sole porte NAND si può realizzare qualsiasi funzione logica.
2. Il PWM (Pulse Width Modulation) è una tecnica che:
💡Spiegazione
Il PWM (modulazione a larghezza d'impulso) controlla la potenza media variando il duty cycle (rapporto tra tempo ON e periodo totale) di un segnale a onda quadra. Con duty cycle del 50%, la potenza media è la metà. Usato per controllare velocità di motori, luminosità LED, ecc.
3. Un contatore binario a 4 bit può contare da:
💡Spiegazione
Un contatore a 4 bit può rappresentare 2⁴ = 16 stati diversi, contando da 0 (0000) a 15 (1111). Dopo 15, il contatore ritorna a 0 (overflow). Un contatore a n bit conta da 0 a 2ⁿ - 1.
4. Il flip-flop D (Data) cattura e memorizza il valore dell'ingresso D:
💡Spiegazione
Il flip-flop D campiona e memorizza il valore dell'ingresso D sul fronte attivo del segnale di clock (tipicamente fronte di salita). L'uscita Q rimane stabile fino al successivo fronte attivo. È il flip-flop più usato nei registri e nei circuiti sincroni.
5. Un convertitore analogico-digitale (ADC) serve a:
💡Spiegazione
L'ADC (Analog-to-Digital Converter) converte un segnale analogico continuo (es. tensione, temperatura) in un valore digitale discreto (sequenza di bit). La risoluzione dipende dal numero di bit: un ADC a 8 bit ha 256 livelli, uno a 10 bit ne ha 1024.
6. Arduino è una piattaforma basata su microcontrollore che utilizza un linguaggio simile a:
💡Spiegazione
Arduino utilizza un linguaggio di programmazione basato su C/C++ con una libreria semplificata. I programmi (sketch) hanno due funzioni principali: setup() (eseguita una volta all'avvio) e loop() (eseguita ripetutamente). È ideale per prototipazione elettronica.
7. Un multiplexer (MUX) è un circuito che:
💡Spiegazione
Il multiplexer (MUX) seleziona uno tra N ingressi e lo trasferisce all'unica uscita, in base ai segnali di selezione. Un MUX 4-a-1 ha 4 ingressi dati, 2 ingressi di selezione e 1 uscita. Il demultiplexer (DEMUX) fa l'operazione inversa.
8. La porta logica XOR (OR esclusivo) ha uscita 1 quando:
💡Spiegazione
La porta XOR (eXclusive OR) ha uscita 1 solo quando gli ingressi sono diversi: Y = A⊕B. Tabella: 0⊕0=0, 0⊕1=1, 1⊕0=1, 1⊕1=0. È usata in sommatori, comparatori e circuiti di parità per il rilevamento errori.
9. Il teorema di De Morgan afferma che NOT(A AND B) è uguale a:
💡Spiegazione
Il primo teorema di De Morgan: NOT(A·B) = NOT(A) + NOT(B). La negazione di un AND diventa un OR delle negazioni. Il secondo teorema: NOT(A+B) = NOT(A)·NOT(B). Questi teoremi sono fondamentali per la semplificazione dei circuiti logici.
10. La porta logica AND ha uscita 1 (HIGH) solo quando:
💡Spiegazione
La porta AND implementa la congiunzione logica: l'uscita è 1 solo quando TUTTI gli ingressi sono 1. Con ingressi A e B: Y = A · B. Tabella di verità: 0·0=0, 0·1=0, 1·0=0, 1·1=1.
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