Аналоговые и дискретные сигналы.

1.1 Тема: "Вивчення принципу побудови та роботи 2/10 лічильників".

1.2 Мета роботи: зібрати двійково-десятковий лічильник на JK- триге-

рах і перевірити логіку його роботи в динамічному

режимі.

1.3 Прилади та обладнання.

1.3.1 Програма EWB.

1.4 Короткі теоретичні відомості.

Лічильник - це послідовна схема , призначена для підрахунку

числа імпульсів, котрі поступають на вхід за визначений проміжок

часу, а також для зберігання й відображення їх числа у двійковому

коді. Двійково-десятковим називається лічильник із коефіцієнтом пе-

рерахунку, рівному десяти (мал. 1. Цей лічильник працює як звичайний

двійковий асинхронний лічильник, але як тільки на виходах Q2 і Q4

з'являються рівні логічної "1" (рахунок дійде до десяти в двійковій

системі числення) лічильник обнуляє всі тригери й цикл рахування

почнеться з початку.

1.5 Порядок виконання роботи.

1.5.1 Зібрати схему досліджень двійково-десяткового лічильника мал. 5).

Мал. 5

1.5.2 Подати на вхід схеми імпульси частотою 500 кГц.

1.5.3 Зняти осцилограми на виходах Q0-Q3 і вході R.

1.5.4 Прокоментувати письмово отриманий результат.

1.6 Зміст звіту.

1.6.1 Тема роботи.

1.6.2 Порядок проведення роботи.

1.6.3 Результати роботи (схема, таблиця, коментарі).

1.6.4 Короткі висновки.

1.7 Контрольні питання.

1.7.1 Класифікація лічильників.

1.7.2 Який код встановлюється на виходах двійково-десяткових

лічильників після надходження на його лічильний вхід 256

імпульсів?

1.7.3 Чи можливо побудувати двійково-десятковий лічильник на D- , T-

тригерах?

Аналоговые и дискретные сигналы.

Существуют аналоговые, дискретные и цифровые сигналы. Аналоговые сигналы описываются непрерывной во времени функцией , которая может принимать любые значения в определенном интервале; дискретные сигналы представляют собой последовательности или отсчеты функции , взятые в определенные дискретные моменты времени nT; цифровыми являются сигналы, которые в дискретные моменты времени nT принимают конечные дискретные значения – уровни квантования, которые затем кодируются двоичными числами. Если в цепь микрофона (рис. 1), где ток является непрерывной функцией времени, встроить ключ и периодически на короткие мгновения замыкать его, то ток в цепи будет иметь вид узких импульсов с амплитудами, повторяющими форму непрерывного сигнала. Последовательность этих импульсов, которые называют отсчетами непрерывного сигнала, и представляет собой, не что иное, как дискретный сигнал. Рис. 1 В отличие от непрерывного сигнала дискретный сигнал можно обозначить . Однако, чаще его обозначают , заменяя непрерывное время t дискретными моментами nT, следующими строго через интервал T. Используются и более краткие обозначения: и . Причем, во всех этих записях n – целое число, принимающее как положительные, так и отрицательные значения. Так, на рис. 1 при n < 0 дискретный сигнал . При n = 0 значение равно значению сигнала в момент времени t = 0. При n > 0 отсчеты повторяют форму сигнала , т.к. их амплитуды равны значениям непрерывного сигнала в моменты времени nT. Рис. 2 Дискретные сигналы можно задавать графиками, как это показано на рис. 1, формулами, например, , в виде таблиц дискретных значений или в виде комбинации этих способов. Рассмотрим примеры некоторых дискретных сигналов, полученных из типовых аналоговых сигналов. Все средства связи, которые на сегодняшний день используются в мире, основаны на передаче электрического тока из одной точки в другую. Как работа в сети Internet, так и разговор с другом по телефону обеспечиваются за счет постоянного протекания тока по оборудованию телекоммуникационной инфраструктуры. По каналам связи могут передаваться различные типы сигналов. В этой книге рассматриваются два основных типа сигналов: аналоговые и цифровые. Некоторые виды физической передающей среды, как, например, волоконно-оптический кабель, используются для передачи данных в сети провайдера в виде световых сигналов. Принципы цифровой передачи для такой среды такие же, однако для ее организации используются лазеры и светодиоды. Аналоговые и цифровые сигналы коренным образом отличаются друг от друга. Условно можно сказать, что они находятся на разных концах одного и того же спектра. Из-за таких существенных различий между двумя типами сигналов для организации "моста" между ними приходится использовать промежуточные устройства, наподобие цифро-аналоговых преобразователей (они рассматриваются ниже в текущей главе). Основное различие между аналоговыми и цифровыми сигналами заключается в самой структуре сигнального потока. Аналоговые сигналы представляют собой непрерывный поток, характеризующийся изменениями частоты и амплитуды. Это означает, что форма аналогового сигнала обычно похожа на синусоиду (т.е. гармоническую волну), представленную на рис. 1.2. Зачастую на иллюстрациях, изображающих гармоническую волну, весь сигнал характеризуется одним и тем же соотношением частоты и амплитуды, однако при графическом представлении сложной волны видно, что такое соотношение изменяется в зависимости от частоты. Цифровым сигналам соответствуют дискретные электрические значения, которые передаются индивидуально по некоторой физической передающей среде. В отличие от аналоговых сигналов, в которых количество возможных значений амплитуды почти бесконечно, для цифровых сигналов она может принимать одно из двух (или четырех) различных значений — как положительных, так и отрицательных. Цифровые сигналы передаются в виде единиц и нулей, которые обычно называют двоичными. Более подробно потоки цифровых сигналов рассматриваются в главе 3, "Аналого-цифровое преобразование". Как и в любой другой технологии, для описания аналоговых сигналов используются базовые концепции и собственная терминология. Непрерывные аналоговые сигналы имеют три основные характеристики: • амплитуду; • длину волны; • частоту.