Цифровые устройства и микропроцессоры. Лекция 1

Аналоговые и цифровые сигналы. Логические уровни. Запас помехоустойчивости.
Устройства: аналоговые, импульсные, цифровые. Бит информации – лог. 0 или 1.
Аналоговый гармонический сигнал

Аналоговый сигнал сложной формы (например, звуковой)

Логические уровни

Типы логических уровней

Дискретизация и квантование
Дискретизация по времени

Теорема Котельникова
Сигнал с ограниченным спектром можно точно восстановить по его дискретным отсчётам, если частота этих отсчётов (частота дискретизации) превышает максимальную частоту сигнала минимум в два раза.

Пример выбора низкой частоты дискретизации (эффект наложения спектров):

Квантование по амплитуде
Выбор количества уровней квантования:
1. Исходя из требуемой точности представления амплитуды.
2. Исходя из динамического диапазона сигнала.
3. При учете шумов квантования – исходя из требуемого отношения сигнал/шум

Квантование: равномерное и с переменным шагом. При неравномерном квантовании
относительная ошибка шума квантования практически постоянная при изменении уровня
входного сигнала.

Представление чисел в различных системах счисления

Однобайтовое число (байт):
Число комбинаций – 2N (N – разрядность двоичного кода).
Без знака:
Со знаком в дополнительном коде:

Логические операции