Вопрос 27.  Программируемые логические матрицы. Микроконтроллеры и микропроцессоры.

       

Дизъюнкти́вная норма́льная фо́рма (ДНФ) в булевой логике — нормальная форма, в которой булева формула имеет вид дизъюнкции нескольких конъюнктов.

Импликант –

Микроконтроллер – это интегральная схема, содержащая процессор, память, вспомогательные устройства и устройства ввода-вывода, способная принимать сигналы от датчиков, обра-

батывать их и выдавать управляющие сигналы на исполнительные устройства для выполнения той или иной задачи (рис. 11.1)

 

МК полуает свою фукнцию до начала работы устройства. Нельзя изменить во время работы. МикроПО – набор команд, определяющий работу на самом низком уровне.

.

Микропроце́ссор — процессор (устройство, отвечающее за выполнение арифметических, логических операций и операций управления, записанных в машинном коде), реализованный в виде одной микросхемы^[1] или комплекта из нескольких специализированных микросхем^[2] (в отличие от реализации процессора в виде электрической схемы на элементной базе общего назначения или в виде программной модели). Руководство микропроцессором с помощью внешних команд в режиме реального времени. В отличие от микроконтроллеров имеется возможность задавать программу в процессе работы, хотя сейчас существуют микроконтроллеры позволяющее проводить похожие манипуляции.

Типы микросхем:

ПЛИС (PLD programmable logic device)  (программируемая логическая интегральная схема) – используется для выполнения одной определенной функции, узко-специализированы

ЦСП (Цифровой сигнальный процессор, DSP digital signal processor) – специализировааная микросхема под задачи работы со смешанными сигналами, то есть как и с аналоговым, так и цифровым)

ASIC (application-specific integrated circuit) – интегральная схема специального назначения) – заказная схема

 

Вопрос 30. Аналогово-цифровое преобразование. Теорема Котельникова.

Аналого-цифровое преобразование сигналов.

Для преобразования любого аналогового сигнала (звука, изображения) в цифровую форму необходимо выполнить три основные операции: дискретизацию, квантование и кодирование.

Дискретизация -

представление непрерывного аналогового сигнала последовательностью его значений (отсчетов ). Эти отсчеты берутся в моменты времени, отделенные друг от друга интервалом, который называется интервалом дискретизации. Величину, обратную интервалу между отсчетами, называют частотой дискретизации.

Квантование

представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин - уровней квантования. Другими словами, квантование - это округление величины отсчета. Уровни квантования делят весь диапазон возможного изменения значений сигнала на конечное число интервалов - шагов квантования. Расположение уровней квантования обусловлено шкалой квантования. Используются как равномерные, так и неравномерные шкалы.

Цифровое кодирование.

Квантованный сигнал, в отличие от исходного аналогового, может принимать только конечное число значений. Это позволяет представить его в пределах каждого интервала дискретизации числом, равным порядковому номеру уровня квантования. В свою очередь это число можно выразить комбинацией некоторых знаков или символов. Совокупность знаков (символов) и система правил, при помощи которых данные представляются в виде набора символов, называют кодом. Конечная последовательность кодовых символов называется кодовым словом. Квантованный сигнал можно преобразовать в последовательность кодовых слов. Эта операция и называется кодированием. Каждое кодовое слово передается в пределах одного интервала дискретизации. Если квантованный сигнал может принимать N значений, то число двоичных символов в каждом кодовом слове n >= log2N. Один разряд, или символ слова, представленного в двоичном коде, называют битом. Обычно число уровней квантования равно целой степени числа 2, т.е. N = 2n.

 

Частота Найквиста

Гармонический сигнал может быть адекватно представлен дискретными отсчетами в том случае, если его частота не превы шает половины частоты дискретизации (эта частота называется частотой Найквиста (Nyquist frequency) – 2 1 2  N d f  f  T ;    2   N d T ). Происхождение этого ограничения поясняет рис. 7.3. В зависимости от соотношения между частотой дискретизируемого гармонического сигнала и частотой Найквиста возмож ны три случая.

1. Если частота гармонического сигнала меньше частоты Найквиста, дискретные отсчеты позволяют правильно восстановить аналоговый сигнал (рис. 7.3а).

2. Если частота гармонического сигнала равна частоте Найквиста, то дискретные отсчеты позволяют восстановить аналоговый гармонический сигнал с той же частотой, но амплитуда и фаза восстановленного сигнала (он показан пунктирной линией) могут быть искажены (рис. 7.3b). В худшем случае все дискретные отсчеты синусоиды могут оказаться равными нулю.

3. Если частота гармонического сигнала больше частоты Найквиста, восстановленный по дискретным отсчетам аналоговый сигнал (как и в предыдущем случае, он показан пунктирной линией) будет также гармоническим, но с иной частотой (рис. 7.3c). Данный эффект носит название появления ложных частот (aliasing).__

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: