高中电子控制技术第3单元 电子控制系统的信号处理.pptxVIP

普通高中课程标准实验教科书 通用技术 选修１;;传感器;　　电子控制系统中对信号的处理过程是用电子电路来完成的。电子电路所处理的信号有：;;;家电商场; 　　请判断，下列量中那些是连续变化的？哪些是非 连续变化的？ 　　1. 野外环境的亮度与地下仓库中的亮度； 　　2. 人的血压与人的脉搏； 　　3. 运动员滑冰所滑过的轨迹长度与走过同样距 离所用的步数； 　　4. 时光的流逝与数字钟所显示的时间的变化。;气象观察;轿车生产流水线;　　信号波形模拟着信息的变化而变化信号称为模拟信号。通常模拟信号泛指数值可连续变化的信号。 　　有些非连续变化的信号可以用数字表示，称为数字信号。最常见的是只有两种状态的数字信号，若用二进制来表示这个数，并用高和低两个电平（level）代表二进制数中的“1”和“0”，则其形成的在高、低电平之间来回跳变的电信号就是通常所说的数字信号。;小辞典;马上行动;思考;马上行动;数字信号的优点：;数字信号 容易处理;　　演员的歌声经话筒转换成的电信号是模拟信号，一种处理方法是直接放大模拟信号，然后送到扬声器，人们便可欣赏到演员动人的歌喉。由于信号在处理过程中，不可避免地会产生失真并受到各种干扰因素的影响，因而听众所到的歌声也会失真，且伴有“沙沙”的噪音。;　　另一种处理方法是先将此信号转换为数字信号，处理以后再将数字信号还原成模拟信号使扬声器发声。虽然数字信号在处理过程中同样会产生失真，受到干扰，其形状也会发生变化，但它所代表的数字(即“高”和“低”)并未改变。可见数字信号在处理过程中，受波形失真和干扰的影响很小，所以听众能听到音色逼真，不带噪音的歌声。;　　识别有失真和受干扰影响的数字信号的方法是，设置一个电压门槛(它应介于高电平与低电平之间)，高于此门槛的信号传过去后，输出为1，低于此门槛的信号传过去后，输出为0。;　　模拟信号转换为数字信号的电路称模数转换器。;　　将模拟信号转换为敷字信号的过程可分为采样、保持、量化、编码四步。 　　采样：每隔一段时间对模拟信号的幅值抽取样品，使图(a)中的模拟信号变成图(b)中的脉冲信号； 　　保持：将图(b)中的脉冲信号变成图(c)中的阶梯信号，以便处理； 　　量化：将图(c)巾每个阶梯的幅值舍去零头，保留整数，得到图(d) ； 　　编码：将图(d) 中每个阶梯的幅值对应的数字用二进制数字表示，并转化为数字信号，如图(e) 所示。;数字信号 处理精度高;数字信号 便于纪录保存;　　光盘是在塑料母片上用激光“烧”出许多直 径不到1μm，沿光盘圆周方向排列的小坑，有小 坑的代表“0”，没有小坑代表“1”。读盘时， 光盘顺时针转动，激光射到光盘面上。依据小坑 的有和无所造成的反射光的有和无分辩出所记录 的信号是“1”还是“0”。;练习;课堂小结;;逻辑门;;三种基本的逻辑门;思考;A;B;　　数字电路的逻辑关系常常用波形图来描述，波形图记录门电路的输人信号或输出信号的电子随时间变化的情况，如右图所示。;　　在画波形图时，常常省去坐标轴，但输入波形与输出波形之间的时间必须严格对应，如下图中虚线所示。图中第三个时间区间，输入A和输入B都为1，符合“全高出高”规则，因而输出F也为1，其他情况不符合，因而输出为0。;马上行动;思考;或门;;A;非门;A;　　该表决器有3个输入端，用A、B、C分别代表甲、乙、丙投票人，它们各在投赞成票时为1，不投赞成票时为0；有2个输出端，用L1表示表决通过（绿色指示灯亮），L2表示表决不通过（红色指示灯亮）。 　　根据它们之间的逻辑关系，能使LI为1的情况有4种：甲、乙同意，乙、 丙同意，甲、丙同意和甲、乙、丙3人都同意。将这4种情况分别用∫1、∫2、∫3和∫4代表，显然： 　　只有A、B同为1时∫1才为1，所以∫1= A x B； 　　只有D、C同为1时∫2才为1，所以∫2= ； 　　只有A、C同为I时∫3才为1．所以∫3= ； 　　只有A、B、C同为1时∫4才为1．所以∫4= ： 　　上述4种情况中只要有一种或一种以上满足，绿色指示灯就亮，因此 L1与∫1、∫2、∫3、∫4之间符合或逻辑关系。 　　即L1= 。 　　∫1、∫2、∫3、∫4分别用4个与门实现，L1用一个或门实现。 　　至于代表红色指示灯亮的输出L2，因为它与输出L1，是相反的，所以L2= 。;逻辑门;与非门和或非门;A;A;逻辑门;2、或（加）运算规则:;4、交