当前课程知识点：数字电子技术基础 > 第十一周 > 11.1 数模和模数转换概述 > Video
通过前面的学习
我们已经了解了数字世界当中
是如何离散的使用
我们连续的电压信号来表达信息
又如何利用半导体器件
搭建了数字模块
然后我们还学习了
在数字电路基本模块门电路
以及中小规模电路基础上
去实现复杂电路的基本规则
但是我们在训练当中
我们曾经接触过
说在这个世界当中
现实世界还是模拟量居多
而我们现在用到的
越来越多的数字化的信息
处理以及控制系统
它跟现实世界是如何打交道呢
它们之间必须要有传感器
和执行机构
传感器的任务是从现实世界当中
感知模拟量把它变成电信号
那么执行机构
是把我们数字世界当中
处理好的信息
能够反馈到执行机构当中
那么执行机构
是我们在数字世界当中
完成了信息的分析
完成了控制策略的生成
然后把我们的控制信号
传达给执行机构
最后作用在现实世界当中
那么无论是传感器还是执行机构
它最后也都直接
跟现实世界打交道
也就是说它会是跟模拟量打交道
但是我们数字世界
需要的是离散的电压序列
我们输出的也是离散的电压序列
数字和模拟之间需要转换
这个转换就是我们说的
AD转换器和DA转换器
AD和DA转换器
作为数字世界
和现实世界之间的接口
它会影响我们信息处理
和控制的质量
那有两件事情是
通过这两个接口会影响整个系统的
一个是精度问题一个是速度问题
精度问题所指是
当我把模拟量数字化的时候
我一定有误差
那我如果需要精度高的话
需要的位数就多
速度问题所指的是
无论是从A到D还是D到A
它们的速度都直接
会影响到我数字世界当中
所采集到的数字量
能不能跟得上
我现实世界当中模拟量
在持续变化的这个状态
同时也决定了我数字量所输出的
最后的信息当我加载
在现实世界当中的时候
它是不是还能跟得上
这个模拟量的变化
因此关于AD和DA
我们要通过下边的学习
了解它的基本工作原理
也要大致知道它的速度
与什么因素相关
我们现在看这张图
上边是一个连续的
模拟的正弦信号
下边是在时间和值上
对它进行了离散
那我们来看一下这个速度和精度
对于数字量和模拟量之间的
这个精准表达的问题
大家可以看到
通过我下边的这四张图
你可以很明确的就知道
我右下角的这个图
它的精度是最高的
因为它在时间的离散
和值的离散上都更细
它离散出来的这个信号
能够基本反映
我模拟量的一个变化
但是我也要付出代价
我的代价是什么呢
我需要的位数多
我需要的位数多
就意味着我数字世界当中
采集进来的需要存储的位数多
在处理的时候需要处理的位数多
那么在时间上的这个离散
就决定了我要频繁的
去采集模拟世界当中的这个值
那我付出的代价会更大
因此从数字到模拟
或者是模拟到数字
在这个过程当中
你要通过电路
实现的复杂度和速度
来付出代价才能够
得到你所需要的能够反映模拟世界的
现实量的这样一个数字量
我们看一下在AD和DA的
这个转换过程当中
并不是说你看到了
右下角的这个精度高的
就一定是最好的
和我们前边讲述电路的时候的
一个原则一样合适的是最好的
我们举个例子比方说我们的声音
声音在数字化的过程当中
我们经常会分成几档
比方说像电话的采样
因为是人声关于人的声音的
所以我们经常会用到8k
因为我们人在说话时候
它的频率基本上是一个确定的范围
那我们在高质量的音频当中
一般情况下对于音乐
我们会采用44k
它的原因是缘由
我们人类在听声音的时候
起始我们只能
听到的声音最高就是20k
那么20k以上的声音存在 存在
但是我们听不见
因此当我们在采样
和数字化这个声音的时候
我们会根据我们不同的需要
不同的应用场景
来选择我们的采样频率
而不是一味的求采样频率高
或者是位数高
因此大家在选择AD和DA的时候
应该根据物理量的特点
和它的应用背景来确定
到底要进行怎样的离散采样
在这一章当中
我们要了解DA和AD转换
它们的基本原理
也要知道大致AD和DA
有哪些实现类型和方式
它们会对我们的转换速度和精度
有怎样的影响
从用途上来讲
就用刚才咱们那张图来解释
要求主要也是关于刚才那张图当中的
精度和速度的问题
从分类上来讲
DA和AD都有它们各自
不同的实现方式
我们在讲的时候
也按这样的
电路实现原理来讲
我们不会对每一个类型都进行介绍
我们会选其中比较有代表性的
典型实现
-0.1 数字量和模拟量
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-0.2 电子技术的发展历程
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-0.3 课程的基本任务
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-1.1 信息与编码
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-1.2 二进制的补码
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-1.3 二进制补码运算的符号位
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-1.4 二进制的编码
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-1.5 用电压来表达信息
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-1.6 电压信号的离散化
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-2.1 逻辑代数概述
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-2.2 逻辑代数的三种基本运算
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-第一周--第一周作业
-2.3 几种常用的复合逻辑运算
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-2.4 逻辑代数的基本公式和常用公式
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-2.5 逻辑代数的基本定理
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-2.6 逻辑函数及其表示方法
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-2.7 逻辑函数形式的变换
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-2.8 逻辑函数的化简
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-2.9 逻辑函数的最小项之和
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-2.10 逻辑函数的最大项之积
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-2.11 最小项和最大项的关系
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-2.12 逻辑函数的卡诺图
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-2.13 卡诺图化简法
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-2.14 具有无关项的逻辑函数及其化简
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-2.15 逻辑函数的机器化化简法
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-第二周--第二周作业
-3.0 门电路概述
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-3.1-1 半导体二极管的开关特性
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-3.1-2 二极管与门
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-3.1-3 二极管或门
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-3.1-4 二极管门电路的缺点
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-3.2-1 MOS管的基本构造和工作原理
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-3.2-2 MOS管的开关特性
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-3.2-3 MOS管的工作特性曲线
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-3.3-1 CMOS反相器的电路结构和工作原理
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-3.3-2 CMOS反相器的电压电流传输特性
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-3.3-3 CMOS反相器的静态输入输出特性
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-3.3-4 CMOS反相器的动态特性
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-3.3-5 CMOS反相器的总功耗
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-第三周--第三周作业
-3.4-1 其他逻辑功能的CMOS门电路
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-3.4-2 带缓冲级的CMOS门电路
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-3.4-3 漏极开路的门电路
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-3.4-4 CMOS传输门和三态门
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-3.5-1-1 双极型三极管的输入输出特性
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-3.5-1-2 双极型三极管的基本开关电路
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-3.5-1-3 双极型三极管的开关等效电路、三极管反相器
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-第四周--第四周作业
-3.5-2-1 TTL反相器的电路结构
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-3.5-2-2 TTL反相器的工作原理
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-3.5-2-3 TTL反相器中的几个 问题和输入噪声容限
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-3.5-3-1 TTL反相器的输入输出特性
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-3.5-3-2 TTL反相器的输入端负载特性
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-3.5-3-3 TTL反相器的扇出系数
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-3.5-4-1 TTL反相器的传输延迟时间
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-3.5-4-2 TTL反相器的交流噪声容限
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-3.5-4-3 电源的动态尖峰电流
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-3.5-5-1 其他逻辑功能的TTL门电路
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-3.5-5-2 集电极开路输出的门电路
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-3.5-5-3 三态输出门
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-实验一：与非门电压传输特性曲线的观测
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-实验二：与非门传输延迟时间的测量
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-第五周--第五周作业
-4.1 组合逻辑电路的特点
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-4.2-1 组合逻辑电路的分析方法
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-4.2-2 组合逻辑电路的设计方法
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-4.3-1-1 若干常用组合逻辑电路：普通编码器
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-4.3-1-2-1 优先编码器
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-4.3-1-2-2 优先编码器的扩展
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-4.3-1-3 二-十进制优先编码器
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-4.3-2-1 译码器
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-4.3-2-2 二进制译码器的扩展
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-4.3-2-3-1 显示译码器
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-4.3-2-3-2 显示译码器附加控制端的作用
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-4.3-2-4 用译码器设计组合逻辑电路
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-4.3-3-1 数据选择器
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-4.3-3-2 用数据选择器设计组合电路
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-4.3-4-1 加法器
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-4.3-4-2 多位加法器
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-4.3-4-3 用加法器设计组合电路
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-4.3-5 数值比较器
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-4.4-1_4.4-2 组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
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-4.4-3 消除竞争-冒险现象的方法
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-第六周--第六周作业
-4.5 可编程器件及EDA1
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-5.0 触发器的由来
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-5.1 门电路与触发器的关系
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-5.2 基本RS锁存器
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-5.3-1 电平触发的SR触发器
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-5.3-2 电平触发的D触发器1
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-5.3-3 电平触发的D触发器2
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-5.4-1-1 脉冲触发的触发器--主从D触发器
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-5.4-1-2 脉冲触发的触发器--主从SR触发器
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-5.4-1-3 脉冲触发的触发器--主从JK触发器
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-5.4-2 脉冲触发方式的动作特点
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-5.5 边沿触发的触发器
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-5.6-1 触发器的逻辑功能及其描述方法--SR触发器
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-5.6-2触发器的逻辑功能及其描述方法--JK触发器、T触发器、D触发器
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-第七周--第七周作业
-5.7-1 触发器的动态特性1
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-5.7-2 触发器的动态特性2
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-5.7-3 触发器的动态特性3
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-6.1-1 时序逻辑电路概述
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-6.1-2 时序电路的一般结构形式与功能描述方法
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-6.1.3 时序电路的分类
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-6.2.1-1 同步时序电路的分析方法1
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-6.2.1-2 同步时序电路的分析方法2
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-6.2.3 异步时序电路的分析方法
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-6.3.1-1 寄存器
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-6.3.1-2 移位寄存器1
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-6.3.1-3 移位寄存器2
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-6.3.1-4 移位寄存器扩展应用
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-6.3.2-1-1-1 计数器概述、同步二进制加法计数器
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-6.3.2-1-1-2 同步二进制减法计数器
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-6.3.2-1-1-3 同步加减计数器
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-6.3.2-1-2-1 同步十进制加法计数器
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-6.3.2-1-2-2 同步十进制减法计数器、十进制可逆计数器
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-6.3.2-2 异步计数器
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-第八周--第八周作业
-6.3.2-3-1-1 任意进制计数器的构成方法
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-6.3.2-3-1-2 任意进制计数器的构成方法--举例(N>M)
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-6.3.2-3-1-3 任意进制计数器的构成方法--举例(N<M)
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-6.3.2-4 计数器应用举例
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-6.4.1-1 时序逻辑电路的设计方法
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-6.4.1-2 时序逻辑电路的设计方法--举例
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-6.4.2 时序逻辑电路的动态特性分析
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-7.0 半导体存储器绪论
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-7.1 半导体存储器概述和分类
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-7.2-1 ROM的结构和工作原理
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-7.2-2 可编程ROM1
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-7.2-3 可编程ROM2
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-7.3 RAM的结构和工作原理
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-7.4-1 存储器容量的扩展-位扩展
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-7.4-2 存储器容量的扩展-字扩展
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-7.5 用存储器实现组合逻辑电路
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-第九周--第九周作业
-8.1 可编程逻辑器件概述
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-8.2-8.3-8.4 可编程逻辑器件-FPLA/PAL/GAL
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-8.5-8.6-8.7 可编程逻辑器件-EPLD/CPLD/FPGA
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-8.8-8.9 可编程逻辑器件-ISPGDS、PLD的使用
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-10.1-1 脉冲波形的产生和整形概述
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-10.1-2-10.2.1 门电路组成的施密特触发器
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-10.2.2 集成施密特触发器
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-10.2.3 施密特触发器的主要特点和应用
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-10.3.1-1-1 积分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-1-2 积分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.1-2-1 微分型单稳态触发器--结构和工作原理
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-10.3.1-2-2 微分型单稳态触发器--性能参数计算
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-10.3.2 集成单稳态触发器
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-10.4.1 用施密特触发器构成的多谐振荡器
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-10.4.2 对称式多谐振荡器
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-10.4.3 非对称式多谐振荡器
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-第十周--第十周作业
-10.4.4 环形振荡器
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-10.4.5 石英晶体多谐振荡器
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-10.5 脉冲电路的分析方法
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-10.6.1 555定时器电路的结构与功能
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-10.6.2 用555定时器接成施密特触发器
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-10.6.3 用556定时器接成单稳态触发器
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-10.6.4 用557定时器接成多谐振荡器
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-11.1 数模和模数转换概述
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-11.2.1 权电阻网络D/A转换器
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-11.2.2 倒T型电阻网络D/A转换器
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-11.2.3 具有双极性输出的电阻网络D/A转换器
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-11.2.4 D/A转换器的转换精度和速度
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-11.3.1 A/D转换的基本原理
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-11.3.2 采样保持电路
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-11.3.3 并联比较型A/D转换器
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-11.3.4-1 反馈比较型A/D转换器--计数型
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-11.3.4-2 反馈比较型A/D转换器--逐次渐进型
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-11.3.5 双积分型和V-F型A/D转换器
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-第十一周--第十一周作业
-I-概述、电路设计及功能仿真
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-II-指定芯片及时序仿真
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-III-选外设（自动化）、锁定引脚并生成下载文件
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-IV-电路扩展设计
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-V-用Verilog描述状态机电路
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