Преобразования двоичного

Наибольшее распространение получили три метода преобразования аналоговой величины в цифровой (двоичный) код:

Высокие требования к точности и стабильности параметров предъявляются также в устройствах преобразования аналоговой информации в дискретную и наоборот. Хотя ошибка дискретности может быть исчезающе малой, аппаратурные ошибки могут внести существенные искажения в полезную информацию.

входная аналоговая величина преобразуется в цифровую форму и представляется в виде ряда цифр на цифровом отсчетном устройстве. Процесс преобразования аналоговой формы сигнала в цифровую называется аналого-цифровым преобразованием, а преобразователь осуществляющий это преобразование, — аналого-цифровым преобразователем (АЦП).

Аналоговые ИС предназначены для обработки сигналов в реальном масштабе времени, причем физическая природа входной информации и выходного сигнала одинаковы. К аналоговым ИС можно отнести: операционные усилители, интегральные компараторы напряжения, интегральные стабилизаторы, перемножители аналоговых сигналов, интегральные микросхемы для взаимного преобразования аналоговой и цифровой информации (АЦП и ЦАП).

В основе классификации АЦП лежит принцип развертывания во времени процесса преобразования аналоговой величины в цифровую.

Аналого-цифровые (АЦП) и цифро-аналоговые (ЦАП) преобразователи решают задачу преобразования аналоговой информации в цифровую и наоборот. Они состоят из цифровых и аналоговых узлов и реализуются в виде БИС. Цифровые узлы управляют процессом преобразования в соответствии с заданным алгоритмом. Аналоговые узлы генерируют эталонные напряжения, усиливают и преобразуют аналоговые сигналы, осуществляют их сравнение с эталонными, запоминание, интегрирование и другие операции. Из всех видов ЦАП наибольшее распространение получили преобразователи кода в напряжение и кода в ток. Аналого-цифровые преобразователи в основном преобразуют напряжение в цифровой код.

нованы цифровые управляющие машины, цифровые измерительные приборы и т.д. При их использовании возникает необходимость преобразования аналоговой величины (напряжение, ток, частота, температура, давление и т.п.) в цифровой код, подаваемый на вход авых цифрового устройства. Часто возникает обратная задача: цифровой код с выхода цифро-

В книге рассматриваются области применения вычислительных машин и приборов в системах управления отдельными объектами вооружения и крупными подразделениями. Даются основные понятия теории проектирования базовых узлов приборов управления; излагаются вопросы преобразования аналоговой информации в цифровую и обратно, а также описываются элементы теории кодирования и передачи информационных сигналов. Приведены основы теории использования электронных вычислительных машин при управлении боевыми действиями подразделений и оценке эффективности разрабатываемых комплексов вооружения.

В современных системах управления летательными аппаратами все более широко применяются бортовые цифровые вычислительные машины (БЦВМ). Поскольку БЦВМ оперируете дискретными цифровыми величинами, а информация, характеризующая поведение объектов управления, представлена обычно в виде непрерывных аналоговых величин, возникает необходимость предварительного преобразования аналоговой информации в цифровую. Ввод в БЦВМ информации об угловых величинах осуществляется по-, средством преобразователей «угол — код». В прецизионных преобразователях, позволяющих получить на выходе до 15 двоичных разрядов, широко используются совмещенные двухканальные синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы.

нованы цифровые управляющие машины, цифровые измерительные приборы и т.д. При их использовании возникает необходимость преобразования аналоговой величины (напряжение, ток, частота, температура, давление и т.п.) в цифровой код, подаваемый на вход 8ЫХ цифрового устройства. Часто возникает обратная задача: цифровой код с выхода цифро-

Дешифраторы используют, как правило, для преобразования двоичного кода числа в сигнал управления на соответствующей шине теми или иными устройствами (арифметическими, логическими и т. д.). Функционирование дешифратора, например на три входа и восемь выходов, описывается следующей системой логических уравнений:

8.9. Варианты преобразования двоичного (а) сигнала в линейный (б, в).

Цифровые коды из одного вида в другой преобразуются о помощью шифраторов и дешифраторов. При этом, шифраторы (кодеры) преимущественно используют для преобразования (кодирования) напряжений, отображающих десятичные цифры в четырехразрядные двоичные (в общем же случае — любые напряжения, отображающие числа в унитарных кодах с любым основанием). Дешифраторы (декодеры) применяют для преобразования двоичных кодов (в том числе преобразования двоичного кода в десятичный).

для преобразования двоичного кода в код «1 из 2»; МПТ на С5 — С8, выполняющий роль первой ступени дешифрации 1 и 2-го двоичных разрядов в код «1 из 4»; МПТ на С9 — С/2, выполняющий роль первой ступени дешифрации 3 и 4-го двоичных разрядов в код «1 из 4»; диодную матрицу из 16 диодов, выполняющую роль второй ступени дешифрации двух разрядов, представленных в коде «1 из 4», в код «1 из 16» (выходы диодной матрицы подключены к 16 нагрузкам г0 — 215); ИФТ на Т], предназначенный для считывания регистра входного числа; ИФТ на Т2, предназначенный для считывания дешифратора.

входе в семь выходных сигналов, подача которых на одноименные сегменты индикатора обеспечивает высвечивание соответствующей десятичной цифры. В табл. 4.19 дана таблица истинности этой ИМС. Разработаны дешифраторы для преобразования двоичного кода в символы, соответствующие буквам русского и латинского алфавитов, воспроизводимые на матричном индикаторе. На 4.35 приведена схема цифрового счетчика с индикацией на светоизлучаю-щих диодах (сегментный индикатор). Двоичный код на счетчике СТ преобразуется в дешифраторе DC в сигналы, подаваемые на соответствующие сегменты сегментного индикатора (без десятичной точки).

В ЦИП применяются дешифраторы, главным образом, для преобра~, зования двоично-десятичных и тетрадно-десятичных кодов в параллельный код, предназначенный для управления знаковыми индикаторами. Известны несколько типов ДШ для преобразования двоичного кода в единичный позиционный (прямоугольные, пирамидальные, двухступенчатые, многоступенчатые).

В качестве примера рассмотрим прямоугольный ДШ для преобразования двоичного кода (в пределах одного десятичного разряда) в единичный позиционный код для управления знаковым индикатором одного десятичного разряда.

Приборы предназначены для преобразования двоичного (для модификации Ф723/1) и двоично-десятичного (для модификации Ф723/2) потенциального парал-... дельного кода в напряжение постоянного тока.

т. е. выполняемая этой схемой операция есть операция преобразования двоичного кода в напряжение, описанная ранее с помощью выражений (3.5), (3.6).

9.9. Блок схема алгоритма преобразования двоичного кода в двоично-десятичный код

Для обратного преобразования двоичного кода в десятичный служит дешифратор ( 183).