【正文】 161。電壓還能用作信號(hào)，例如電位差、頻率變化、從正到負(fù)的切換都能被用來作信號(hào)之用。是 “燒制 ” 入集成電路芯片（ＩＣ） 的一串?dāng)?shù)字，這些數(shù)字代表不同電壓的組合，計(jì)算機(jī)能識(shí)別這樣的組合，輸入計(jì)算機(jī)的電壓信號(hào)，既可以是模擬的也可以是數(shù)字的，來自于傳感器的信號(hào)大多數(shù)是模擬變量信號(hào)，例如氣溫傳感器不會(huì)突然的改變，溫度從低到高以無窮步變化。與模擬電壓信號(hào)表示方法相比，數(shù)字電壓信號(hào)的圖形是方形的，如 圖８－５所示，其原因是從一個(gè)電位到另一個(gè)電位的變化時(shí)突然的。 數(shù)字電壓信號(hào)由通／斷或高／低電壓不斷產(chǎn)生的，最簡單的數(shù)字信號(hào)發(fā)生器是一個(gè)開關(guān)，如 圖８－６ 所示。 如果應(yīng)用到電路的電壓是５Ｖ，則在開關(guān)打開時(shí)，電壓傳感器讀數(shù)接近５Ｖ （一個(gè)高電壓值）；開關(guān)閉合，會(huì)導(dǎo)致電壓傳感器讀數(shù)幾乎為０Ｖ，這樣進(jìn)行的電壓降測量，便把這數(shù)字信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。二進(jìn)制碼由數(shù)字１和０表示，任何數(shù)字或單詞被譯成二進(jìn)制１和０的組合。模擬信號(hào)是指在給定范圍內(nèi)是無窮可變或被改變的電壓信號(hào)，數(shù)字信號(hào)是指一個(gè)電壓信號(hào)通－斷、有－無或高－低等兩種狀態(tài)。 電子計(jì)算機(jī)廣泛地應(yīng)用于汽車技術(shù)，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤各系統(tǒng)、車身、用電設(shè)備及通信、信息等系統(tǒng)的控制。161。上一頁 下一頁 返回８ .２　模擬與數(shù)字電路原理161。噴油器精確噴油是由ＥＣＵ控制的輸出電流的時(shí)間和脈沖的寬度來決定的，通電的時(shí)間長，電脈沖的寬度寬，噴油量就多，反之則少。 ＥＣＵ除了控制燃油噴射外，還控制點(diǎn)火時(shí)間和怠速控制等多種功能。上一頁 下一頁 返回８ .２　模擬與數(shù)字電路原理161。從傳感器輸來的信號(hào)輸入ＥＣＵ時(shí)，先通過輸入電路除去雜波并把正弦波轉(zhuǎn)變?yōu)榫匦尾ê?，再轉(zhuǎn)換成輸入電信號(hào)，如 圖８－９ 所示。 數(shù)字信號(hào)直接輸入ＥＣＵ，模擬信號(hào)由Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)之后再輸入ＥＣＵ。161。 計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)參數(shù)或物理量通常采用二進(jìn)制數(shù)，因?yàn)殡娮釉骷钊菀讓?shí)現(xiàn)的是電路的通斷、電位的高低、電極的正負(fù)，在邏輯學(xué)中也常常用到二值邏輯，而且兩狀態(tài)的系統(tǒng)具有穩(wěn)定性以及抗干擾性等特性。二進(jìn)制數(shù)只有 “０ ” 和 “１ ” 兩個(gè)數(shù)碼、而且由低位向高位進(jìn)位逢二進(jìn)一。 “通”和 “斷 ”的輸出信號(hào)，代表二進(jìn)制數(shù)１和０。下一頁 返回８ .３　二進(jìn)制數(shù)字161。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，測得的電壓值是０Ｖ，每個(gè)１或０代表一位信息。要寫數(shù)值２，必須用第二位。 表８－１ 列出了二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。 計(jì)算機(jī)裝有一個(gè)能發(fā)出恒定時(shí)間脈沖的晶體振蕩器（或時(shí)鐘） 或能釋放不變的時(shí)間脈沖的時(shí)鐘電路。結(jié)果芯片產(chǎn)生了一系列非常規(guī)則的電壓脈沖，每個(gè)脈沖傳遞一位二進(jìn)制數(shù)，如 圖８－１３ 所示。 輸入或輸出信號(hào)因使用需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的目的是放大或轉(zhuǎn)換信號(hào)。因此，這類信號(hào)在被送到微處理器（ＣＰＵ）之前必須放大（或者增加），放大是通過在計(jì)算機(jī)內(nèi)部輸入的調(diào)節(jié)芯片中的放大電路完成的，如 圖８－１４所 示。 為了計(jì)算機(jī)能接收來自傳感器的信息和向執(zhí)行器發(fā)送指令，需要有接口。接口電路用來保護(hù)計(jì)算機(jī)免于出現(xiàn)過電壓并轉(zhuǎn)化輸入和輸出信號(hào)，數(shù)字計(jì)算機(jī)不能接收來自傳感器的模擬信號(hào)，需要通過輸入接口將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。 同時(shí)，有些受控的執(zhí)行器也許需要模擬信號(hào)，在此情況下要用到模數(shù)（Ｄ／Ａ） 轉(zhuǎn)換器。例如，如果Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器掃描ＴＰＳ信號(hào)并發(fā)現(xiàn)信號(hào)在５Ｖ處， 則Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器給該特定的電壓分配一個(gè)數(shù)字值，然后Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器把該數(shù)字值變成一個(gè)二進(jìn)制碼，如 圖８－１５ 所示。 中央處理器（ＣＰＵ）是計(jì)算機(jī)的大腦，ＣＰＵ由數(shù)千個(gè)晶體管放在一塊小的芯片上。輸入的信息在ＣＰＵ內(nèi)進(jìn)行處理，然后與存儲(chǔ)器內(nèi)的程序進(jìn)行核對(duì)。ＣＰＵ獲得的信息可以按照程序指令加以修改，此程序由ＣＰＵ加給信息的邏輯判斷。下一頁 返回８ .５　中央處理器161。內(nèi)存包含ＣＰＵ在進(jìn)行計(jì)算時(shí)要引用的程序和其他汽車數(shù)據(jù)。161。算術(shù)邏輯單元（ＡＬＵ）完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算。 計(jì)算機(jī)既需要一種永久性存儲(chǔ)信息的工具，又需要一種暫時(shí)存儲(chǔ)信息的工具。每個(gè)內(nèi)存位置被分配給一個(gè)地址，該地址可以與文件夾上的字母或數(shù)字排列比擬，每個(gè)地址用二進(jìn)制碼表示，并且這些碼是從０開始編號(hào)的。在某些情況下要求做許多決定，計(jì)算機(jī)可能接收傳感器輸入的信號(hào)，在這些情況下，ＣＰＵ通過指定某些內(nèi)存地址把向該地址發(fā)送信息而把信息寫入內(nèi)存之中。 當(dāng)需要被存儲(chǔ)的信息時(shí)，ＣＰＵ指定存儲(chǔ)信息的地址并請(qǐng)求該信息。內(nèi)存存儲(chǔ)了有關(guān)不同運(yùn)行狀態(tài)下的理想的空氣燃油混合比。161。 （１）只讀存儲(chǔ)器（ＲＯＭ）：內(nèi)含一套固定的代表永久存儲(chǔ)信息的、不變的１和０之模式、是讀出專用存儲(chǔ)器，內(nèi)容一次寫入后就不能變更，只可以調(diào)出使用，切斷電源，其記憶內(nèi)容也不丟失，適用于對(duì)程序和數(shù)據(jù)的長期保留。 （２）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ＲＡＭ）：由形成芯片的觸發(fā)電路構(gòu)成，ＲＡＭ暫時(shí)存儲(chǔ)由ＣＰＵ讀寫的臨時(shí)信息。所以，ＲＡＭ適用于短暫用途的數(shù)據(jù)或信息，例如汽車故障代碼的儲(chǔ)存。 （３）可編程序只讀存儲(chǔ)器（ＰＲＯＭ）：如果汽車裝有計(jì)算機(jī)，那么ＰＲＯＭ裝的是與汽車密切相關(guān)的專用數(shù)據(jù)或信息，這些數(shù)據(jù)或信息用來輸入車上某些附件的ＣＰＵ。如 圖８－１７ 所示。 （４）保持作用的存儲(chǔ)器（ＫＡＭ）：是ＲＡＭ的另一版本，ＫＡＭ通過電路保護(hù)裝置直接與蓄電池相連，ＣＰＵ能從ＫＡＭ讀取或向ＫＡＭ寫入信息，并可消除ＫＡＭ的信息。上一頁 下一頁 返回８ .６　計(jì)算機(jī)內(nèi)存161。ＥＰＲＯＭ芯片上有一能看見微電路的窗孔，窗孔用一個(gè)由電阻擋紫外線材料制成的保護(hù)膜蓋住，如果拆下保護(hù)膜，微電路便暴露于紫外線，紫外線光能擦除ＰＲＯＭ的內(nèi)容。上一頁 下一頁 返回８ .６　計(jì)算機(jī)內(nèi)存161。ＥＥＰＲＯＭ可以通過數(shù)據(jù)鏈路連接器（ＤＬＣ）使用廠家的專門診斷設(shè)備而被重新編程。 （７）非易失隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ＮＶＲＡＭ）：是ＲＡＭ和ＥＥＰＲＯＭ在同一芯片上的結(jié)合。當(dāng)芯片恢復(fù)電源時(shí)，ＥＥＰＲＯＭ將數(shù)據(jù)寫回到ＲＡＭ。 注意：如裝反ＰＲＯＭ芯片，芯片會(huì)立即損壞。上一頁 返回８ .７　適應(yīng)策略161。正常的來自周圍溫度傳感器的電壓輸入范圍可能是０ .６Ｖ到４ .５Ｖ，如果傳感器發(fā)送一個(gè)０ .４Ｖ信號(hào)到計(jì)算機(jī)的話，ＣＰＵ會(huì)把該信號(hào)能拆為元件磨損的表示并在ＫＡＭ中存儲(chǔ)該改變的標(biāo)準(zhǔn)。如果傳感器輸出是不穩(wěn)定的或大大超出了范圍，則計(jì)算機(jī)會(huì)忽略該輸入，當(dāng)計(jì)算機(jī)有適應(yīng)策略時(shí)，在以下狀況下需要一個(gè)短暫的學(xué)習(xí)周期：161。 （２）當(dāng)某個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的元件已被更換或斷開時(shí)候；161。返回８ .８　信息處理161。以進(jìn)氣溫度（ＡＣＴ） 傳感器為例了解計(jì)算機(jī)ＣＰＵ如何處理其輸入的信息。它有一個(gè)電阻元件感應(yīng)著溫度高低。而空氣的密度與溫度是密切相關(guān)的，如果空氣溫度低，空氣里的含氧量多；反之空氣溫度高，含氧量少。下一頁 返回８ .８　信息處理161。上一頁 返回８ .９　邏　輯　門161。脈沖信號(hào)分為正脈沖和負(fù)脈沖，當(dāng)脈沖躍變后的值比躍變前的值高，則為正脈沖，反之則為負(fù)脈沖，如 圖８－１９ 所示。 在數(shù)字電路中的數(shù)字信號(hào)常用二值邏輯來表示，用１和０表示電壓或電流信號(hào)（習(xí)慣用電壓）的兩種對(duì)立狀態(tài)，例如 “有 ”和 “無 ”、 “高 ”和 “低 ”。數(shù)字電路中控制信息傳遞的開關(guān)俗稱為 “門 ”，該電路為 “門 ” 電路。下一頁 返回８ .９　邏　輯　門161。門電路只能根據(jù)當(dāng)時(shí)的輸入條件進(jìn)行判斷，并決定信號(hào)的輸出與否，不保存信息、沒有記憶功能。門電路有一個(gè)或多個(gè)輸入、輸出端，輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間有一定邏輯關(guān)系。如下是一些最常用的基本邏輯門及它們的作用。上一頁 下一頁 返回８ .９　邏　輯　門161。由３種基本邏輯關(guān)系可組成 “與門 ”、 “或門 ”、 “非門 ”還可以由這３種基本門電路組成其他多種復(fù)合門電路。 每種門電路簡述如下：161。滿足 “非” 邏輯關(guān)系的門電路叫做 “非 ”門，它只有一個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端。即一高的輸入導(dǎo)致一低的輸出，一低的輸入導(dǎo)致一高的輸出。上一頁 下一頁 返回８ .９　邏　輯　門161。161。為兩個(gè)晶體管構(gòu)成的 “與 ” 門電路，如兩輸入的高電壓信號(hào)，那么輸出端便是高的，只有當(dāng)兩個(gè)晶體管的基極都有電流之后， “與 ” 門的輸出才有電流。上一頁 下一頁 返回８ .９　邏　輯　門161。只要閉合開關(guān)Ａ和Ｂ中的一個(gè)，燈就會(huì)亮。其口訣為 “有１出１，全０為０ ”。 （４） “與非 ” 門和 “或非 ” 門：利用 “與 ” 門、 “非 ” 門可以組合成各種形式的復(fù)合門，如 圖８－２４ 所示。 （５） “異 ”門：多個(gè)門的組合，如果輸入不同， “異 ” 門便產(chǎn)生高的輸出，如 圖８－２５ 所示。 不同的門電路組合起來還可執(zhí)行一些處理功能，如下是一些常見的組合：161。161。該過程叫做順序取樣，這意味著計(jì)算機(jī)會(huì)每次一個(gè)的處理全部的傳感器和執(zhí)行器。 （３）多路分配器（ＤＥＭＵＸ）：作用與多路開關(guān)選擇器（ＭＵＸ）相似，不同的是它管理輸出的順序，如 圖８－２８ 所示。 （４）ＲＳ觸發(fā)電路和時(shí)鐘的ＲＳ觸發(fā)電路：它們存儲(chǔ)早先的輸入而不改變它們的輸出，如 圖８－２９ 所示。 圖８－３０ 所示為時(shí)鐘ＲＳ觸發(fā)器。上一頁 下一頁 返回８ .９　邏　輯　門161。驅(qū)動(dòng)器通過計(jì)算機(jī)的控制而驅(qū)動(dòng)諸如燃油噴射器、點(diǎn)火線圈和很多其他大電流器件的執(zhí)行器、驅(qū)動(dòng)器所需要的電流只是晶體管驅(qū)動(dòng)的電流大些。161。寄存器是觸發(fā)器的一種組合，每出現(xiàn)一時(shí)鐘脈沖，寄存器便輸入數(shù)據(jù)移位，如 圖８－３１ 所示