數(shù)字系統(tǒng)發(fā)展及基本概念(編輯修改稿)
2025-01-19 16:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。Propertycore）l 開(kāi)發(fā)公司開(kāi)發(fā)出處理器 ， 本身不生產(chǎn)芯片，轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可l 主要產(chǎn)品有： ARM（ AdvancedRISCMachines）公司的 ARM、 SiliconGraphics公司的 MIPS、 IBM和 Motorola聯(lián)合開(kāi)發(fā)的PowerPC。l 從廣義上講， MPU、 MCU、 DSP等都叫微處理器 或嵌入式處理器。 所有相關(guān)課程（微機(jī)原理、單片機(jī)、 DSP、嵌入式系統(tǒng)）學(xué)習(xí)有類(lèi)似性， 基礎(chǔ)是數(shù)字電子技術(shù) 。 嵌入式處理器數(shù)字 電 子技 術(shù) 基本概念l目前為止的 數(shù)字世界是 0和 1的世界– 物質(zhì)基礎(chǔ)決定了 0、 1世界 ——電子開(kāi)關(guān)– 數(shù)字運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單 ——0、 1二進(jìn)制數(shù)– 適合邏輯運(yùn)算 ——0、 1與 “真 ”和 “假 ”對(duì)應(yīng)– 用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn) 。2023/5/23數(shù)字 電 子技 術(shù) 基本概念l模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)2023/5/23模擬信號(hào)：在時(shí)間上和數(shù)值上均是連續(xù)的。數(shù)字信號(hào)：在時(shí)間上和數(shù)值上均是離散的。tV(t)高電平低電平上升沿下降沿 有兩種邏輯體制： 正邏輯體制 規(guī)定：高電平為邏輯 1，低電平為邏輯 0。 負(fù)邏輯體制 規(guī)定：低電平為邏輯 1，高電平為邏輯 0。正邏輯與負(fù)邏輯數(shù)字信號(hào)是一種二值信號(hào) —— 高電平和低電平，可以由兩個(gè)數(shù)字來(lái)表示（比如， 1和 0）。如何表示呢？ 邏輯 0 邏輯 0 邏輯0 邏輯 1 邏輯 1 電源電壓 為 “強(qiáng) 1”； 0V為 “強(qiáng) 0”，實(shí)際為一區(qū)域2023/5/23模擬信號(hào)的二進(jìn)制數(shù)表示2023/5/23要將一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，一般由模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC） 。比如， 用 8位 ADC器件， 只能由 0~255共（ 28）個(gè)整數(shù) 表示 。第三個(gè)采樣點(diǎn)的模擬值接近 5V——11111101 。17模擬信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)l 優(yōu)點(diǎn) ：– 可以 精確 表示原 信號(hào)– 由于不存在量化誤差，它可以對(duì)自然界物理量的真實(shí)值進(jìn)行盡可能逼近的描述– 模擬信號(hào)處理比數(shù)字信號(hào)處理更簡(jiǎn)單。模擬信號(hào)的處理可以直接通過(guò)模擬電路組件（例如運(yùn)算放大器等）實(shí)現(xiàn)，而數(shù)字信號(hào)處理往往涉及復(fù)雜的算法，甚至需要專(zhuān)門(mén)的數(shù)字信號(hào)處理器。l 缺點(diǎn) ：– 易受 干擾 ，造成 信號(hào) 失真– 不易 儲(chǔ)存 、 還原 及控制– 保密性差。比如模擬通信，尤其是微波通信和有線通信，很容易被竊聽(tīng)。只要收到模擬信號(hào)，就容易 2023/5/2318數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)l 優(yōu)點(diǎn) ：– 所處理的數(shù)字信號(hào)只有兩種取值 ( 0）；– 電路抗干擾能力強(qiáng)，信息便于長(zhǎng)期存儲(chǔ)– 便于計(jì)算機(jī)處理、輔助設(shè)計(jì)等– 保密性好。比如，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng) ADC后，可以先進(jìn)行加密處理，再進(jìn)行傳輸，在接收端解密后再經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換（ DAC）還原成模擬信號(hào)。l 缺點(diǎn)：– 只能表示 信號(hào) 的近似值– 占用頻帶較寬 ， 比如語(yǔ)音通信– 進(jìn)行模 /數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)會(huì)帶來(lái)量化誤差。 2023/5/23脈沖信號(hào)的技術(shù)指標(biāo)上升時(shí)間 tr、 下降時(shí)間 tf、 占空比 q2023/5/23電子電路模擬電路 模擬信號(hào)模擬信號(hào)數(shù)字電路 數(shù)字信號(hào)數(shù)字信號(hào)數(shù)字系統(tǒng)基本框架數(shù)字電路分類(lèi)組合邏輯電路 —— 基本單元 “門(mén) ”時(shí)序邏輯電路 —— 基本單元 “觸發(fā)器 ”門(mén)電路l 能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算的電路稱(chēng)為門(mén)電路（ gatecircuits）。l 每一種門(mén)電路的輸入與輸出之間，都有一定的邏輯關(guān)系。邏輯是指 “條件 ”與 “結(jié)果 ”的關(guān)系。輸入信號(hào)反映 “條件 ”，輸出反映 “結(jié)
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