[农学]第二章 过程输入输出接口技术.ppt

2.1.2 信号的量化 1、整量化过程——将采样信号整量化(四舍五入)后转换成数字 信号的过程； 2、数字信号与采样信号的差别——数字信号的幅值是连续的； 3、量化单位q——A/D转换器最低位二进制LSB代表的物理量； 2.1.3 信号的编码 1、符号—数值码(原码) 数值为正时，符号位为0；数值为负时，符号位为1； 改进符号—数值码 数值为正时，符号位为1；数值为负时，符号位为0； 2、偏移二进制码(反码) 数值为正(包括0)时，符号位为1；数值为负时，符号位为0； 用途——双极性模拟量转换； 2.1.3 信号的编码 3、补码表示法(补码) 正基准——当数字值增加时，模拟信号向正满度方向增加； 负基准——当数字值增加时，模拟信号向负满度方向减少； 常用的双极性编码表 常用双极性编码的关系 例1：符号—数0111(+7) 2的补码0111(不变)； 1010(-2) 2的补码1101+0001=1110； 原则：如最高位=1，则其余各位取反后再加0001；否则不变。 2.1.3 信号的编码 例2：符号—数0111(+7) 偏移二进制1111； 1010(-2) 偏移二进制0101+0001=0110； 原则：最高位取反，若取反后最高位=1，则其余各位取反后再 加0001；否则最高位取反。 例3：2的补码0111(+7) 符号—数0111(不变)； 1110(-2) 符号—数1001+0001=1010； 原则：若最高位=1，则其余各位取反后再加0001；否则不变。 2.1.3 信号的编码 例4：2的补码0111(+7) 偏移二进制1111； 1110(-2) 偏移二进制0110； 原则：最高位取反 例5：偏移二进制1111(+7) 符号—数0111； 0110(-2) 符号—数1001+0001=1010； 原则：最高位取反，若取反后最高位=1，则其余各位取反后再 加0001；否则最高位取反。 例6：偏移二进制1111(+7) 2的补码0111； 0110(-2) 2的补码1110； 原则：最高位取反 2.1.4 多路开关 (1)多路开关(反多路开关)的作用 计算机某时刻只能接受一个通道的信号，经过多路开关完成多到一的转换； 模拟量输出通道为控制多个回路，经过多路开关完成一到多的转换； (2)采样/保持器作用 A/D转换需要一定时间，为保证A/D转换的精度，必须在A/D转换时保持该值不变，同时在模拟量输出通道使输出通道得到一个平滑的模拟输出； 保持输出恒定。 2.1.4 多路开关 (3)常用多路开关 CD4051(双向，8路)、AD7501(单向，8路)、 CD4052(单向，差动，4路) 、AD7506(单向，16路) (4) 双向——既可以实现多到一的切换，也可以完成一到多的切换； 单向——只能完成多到一的切换； 差动——两个开关同时动作，完成差动信号的切换； 说明： 1）组成--------------电平转换、译码器/驱动器、开关电路； 2）通道数-----------16； 3）地址输入端-----A3~A0，改变输入A3~A0（0000～1111），选择16种 状态，每种状态控制一个开关； 4）开关闭合后(其他开关都断开)，该输入端的模拟信号经此开关与公共 端OUT接通； 5）允许输入端-----EN，高电平有效； 说明： 1）将两个或两个以上的多路开关并联起来，组成8*2或16*2的多路开关； 2）数据总线D3~D0(0000～1111)作为通道选择信号，选择16个通道； 3）D4用来控制两个多路开关的允许输入端EN； D4＝0时，选中AD7506(1)，可选择1～16通道； D4＝1时，选中AD7506(2)，可选择17～32通道； 2、常用采样/保持器 按照集成型采样/保