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逻辑电路基础,(三) 主讲：张海棒,概述,一般来说，自然界中存在的物理量大都是连续变化的物理量，如温度、时间、角度、速度、流量、压力等。由于数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在控制、检测以及许多其他领域中的广泛应用，用数字电路处理模拟信号的情况非常普遍。这就需要将模拟量转换为数字量，这种转换称为模数转换，用 AD 表示（ Analog to Digital ）；而将数字信号变换为模拟信号叫做数模转换，用 DA 表示（ Digital to Analog ）。带有模数和数模转换电路的测控系统大致可用图 7.1 所示的框图表示。,图中模拟信号由传感器转换为电信号，经放大送入 AD 转换器转换为数字量，由数字电路进行处理，再由 DA 转换器还原为模拟量，去驱动执行部件。图中将模拟量转换为数字量的装置称为 AD 转换器，简写为 ADC （ Analog to Digital Converter ）；把实现数模转换的电路称为 DA 转换器，简写为 DAC （ Digital to Analog Converter ）。,为了保证数据处理结果的准确性， AD 转换器和 DA 转换器必须有足够的转换精度。同时，为了适应快速过程的控制和检测的需要， AD 转换器和 DA 转换器还必须有足够快的转换速度。因此，转换精度和转换速度乃是衡量 AD 转换器和 DA 转换器性能优劣的主要标志。,模/数（A/D）转换,在数字系统中，只对数字信号处理、运算。但是经常遇到的物理量如图像、语言等多数是连续变化的模拟量。所以需要通过模/数（A/D）转换器，将模拟信号转换为数字信号，然后进行数字信号处理，得出以数字量表示的结果，又经过数/模（D/A）转换器，将数字信号转换为模拟信号，去驱动执行机构工作。例如：目前我国生产的数字式彩电，它接收电视台播送的模拟信号，经A/D转换，转换为数字信号，然后进行音频、视频、扫描数字化处理，再经D/A转换，转换为模拟信号，去驱动显像管、扬声器工作。,一、模/数（A/D）转换器,模/数转换（“模”表示“模拟量”，“数”表示“数字量”）就是连续变化的模拟量转换成离散的数字量。英文“模拟”与“数字”的第一个字母分别是“A”与“D”，所以模/数转换常写作A/D转换；模/数转换器的英文缩写是ADC。 一、A/D转换的基本概念 A/D转换要经过三个步骤，即抽样、量化、编码三个步骤。抽样就是间隔一定的时间把模拟信号的值取出来作为样品代表原信号。根据取样定理，取样频率至少应为模拟信号中所含高频率分量频率的两倍。量化就是用“四舍五入”的方法，使每一个样品的数值归为其临近的整数。,二、数/模（D/A）转换器,数/模（D/A）转换器的功能是将数字信号转换为模拟信号，即它的输出是输入的二进制数成正比的模拟电压或电流，它的英文缩写是DAC。D/A转换器的类型有：权电阻数模转换器；T型电阻数模转换器；倒T形电阻数模转换器；树状开关数模转换器等。,三、存储器,存储器是数字系统的重要组成部分，它是大规模集成电路，主要用来存储各种信号和数据，还可用来实现逻辑函数，完成各种逻辑功能。 一、存储器的分类 按照功能，存储器可分为： 1、顺序存取存储器（SAM） 顺序存取存储器又称串行存储器，在SAM中信息存入（或写入）及取出（又称读出）是按顺序进行的。它又分为先入先出型和先入后出型两种结构。 2、随机存取存储器（RAM） 随机存取储存器能够在存储器中任意指定的地址，随时写入或读出信息，但当电源切断时，所存储的信息会丢失，它不宜作信息的长期存储。,3、只读存储器（ROM） 只读存储器（英文缩写为ROM）又分为以下几种： 固定只读存储器（ROM）：它的存储内容在制造时用掩膜版确定，使用时只能读出，无法更改。 可编程只读存储器（PROM）：PROM的内容由用户根据需要写入，但只能写入一次，一经写入后只能读出，不能再修改。 可擦可编程只读存储器（EPROM）：它的存储内容写入后还能上万次的擦去重写。在20世纪80年代，擦除数据用紫外线照射的方法，十分不便。目前都采用电擦除的方法，称为电可擦可编程只读存储器（英文缩写为（EEPROM,或写作E2PROM）。,
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