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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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）。
