Come scorre la corrente attraverso questo circuito di Arduino?

Devo ammettere che sono piuttosto ignorante di tutte le cose elettriche, quindi ho un Arduino con l'intento di colmare questa lacuna nella mia istruzione e anche imparare di più sulla fisica dietro la programmazione e fare cose di basso livello, ma non ho trovato una corretta introduzione teorica esattamente a ciò che sta accadendo all'interno del dispositivo. Posso solo trovare tutorial di tipo plug-things-like-this .

Quindi, ad esempio, ecco un diagramma della breadboard del tutorial LED lampeggiante (pdf)

Mi sembra che il filo collegato al pin 5v sia collegato ai +pin della breadboard ... che non sono collegati a nulla. Non c'è nient'altro sulla +colonna.

Quindi questo non è un circuito aperto? Che cosa sta + -- 5vfacendo esattamente quella connessione?

Tale connessione non è tracciata nel diagramma schematico.

Né mi è chiaro come i pin siano collegati all'interno dello stesso arduino.

So che questa è una domanda "google it" di base, ma probabilmente a causa del fatto che non ho il vocabolario per farlo, quindi non sono stato in grado di trovare una descrizione del flusso corrente in un Arduino.

Per sapere come sono collegate le cose sull'Arduino stesso, devi dare un'occhiata allo schema. Questo è l'Arduino Uno. In basso a destra puoi vedere come gli I / O della scheda sono collegati al microcontrollore:

Quindi seguendo la linea dal pin 13 si passa al PB5 del microcontrollore. Ciò significa che il bit 5 della porta B. Se imposti quel pin su output e lo rendi alto, stai fornendo 5 V al circuito LED. Il resistore serie limiterà la corrente a circa 5 mA, valore OK per il microcontrollore.

Quindi, poiché il 5 V proviene dal pin I / O dell'Arduino, il filo 5 V sulla breadboard non è necessario.

Hai ragione, il filo 5V non è collegato al circuito.

Probabilmente è stato lasciato lì solo perché altri esperimenti per quella serie di tutorial lo richiedono, ma non è necessario per far funzionare questo circuito.

In generale, lo schema che hai fornito utilizza essenzialmente un tipo di schema "a blocchi", in quanto le cose sono astratte per facilitare l'implementazione. In questo caso, Arduino è rappresentato come un blocco e si presume che tutte le sue funzioni funzionino come documentato.

Arduino è una scheda di sviluppo basata su un microprocessore Atmel AVR. In generale, un microprocessore non è "cablato" internamente in un modo, è progettato per gestire molte attività diverse. Al fine di implementare così tante cose diverse, il "cablaggio" interno cambia costantemente all'interno della MCU in base al compito che sta attualmente elaborando (grazie, transistor!).

Confrontalo con le implementazioni hardware della logica (FPGA), dove vengono "programmate" una volta per implementare una funzione specifica e quindi il "cablaggio" all'interno rimane costante.

Dico "cablaggio" tra virgolette perché anche i diagrammi a livello logico (porte AND e OR, ecc.) Sono ancora astratti da ciò che risiede fisicamente all'interno del processore. Le porte logiche possono essere realizzate con diversi progetti di circuiti a transistor.

La ragione di tutta l'astrazione è che sarebbe del tutto asinino (e così lontano oltre impossibile, non posso descriverlo a parole) per affrontare il livello basso. Quindi, una volta che il livello più basso è stato progettato e sottratto, il livello successivo può essere usato con certezza che farà quello che gli viene detto. Ripeti il ​​ciclo e passiamo da transistor e porte logiche fino alla programmazione di alto livello e alle interfacce grafiche!

Sto quasi battendo la tua domanda, principalmente perché non potrei dirti come la corrente scorre attraverso l'Arduino. Per un ragionamento più solido del perché, esaminare Circuiti integrati, VLSI (integrazione su larga scala) e argomenti correlati che verranno sicuramente visualizzati nella ricerca.