Цифровое кодирование аналогового сигнала

Аналого-цифровой преобразователь преобразует аналоговый входной сигнал «реального мира» в дискретный цифровой код, который можно использовать в цифровом устройстве для дальнейшей обработки, вычислений, передачи данных или управления. В любом приложении, где используется преобразователь, желательно использовать формат представления чисел, который дополнял бы значения операндов микроконтроллера или микропроцессора.

Далее речь пойдет о наиболее общих схемах представления чисел — прямом и дополнительном двоичном коде. С целью упрощения, все последующие примеры кодирования рассматриваются применительно к 4-битному преобразователю. Средние аналоговые напряжения в таблицах соответствуют значениям аналоговых сигналов, цифровые коды которых располагаются посредине диапазона.

Математически оба представления чисел рассчитаны относительно диапазона полной шкалы входного сигнала преобразователя, который обычно соответствует напряжению (или удвоенному напряжению) источника опорного напряжения АЦП. В некоторых АЦП вывод опорного напряжения соединяется внутри кристалла с выводом источника питания. В любом случае, для уточнения нужно ознакомиться с технической документацией на изделие.

Вот основные отличия между прямым и дополнительным кодом:

  • 1. Значение младшего значащего бита (LSB) дополнительного кода в два раза больше, чем прямого двоичного кода. Это не означает, что число двоичных кодов преобразователя увеличивается в два раза: для дополнительного кода положительные и отрицательные входные напряжения преобразователя представлены тем же количеством кодов, что и для прямого кода при положительных входных напряжениях сигнала.
  • 2. FSR аналогового сигнала для прямого двоичного кода расположен от 0 до Frhf- FSR аналогового сигнала для дополнительного кода равен FSR для прямого кода плюс FSR для беззнакового отрицательного входного напряжения.
  • 3. Цифровые сигналы на выходе АЦП, представленные в дополнительном коде, более удобны, если нужно выполнять арифметические операции, такие, например, как вычитание.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >