Kompyuter tizimlari” kafedrasi

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY TA’LIM, FAN VA INNOVATSIYALAR VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI
“Kompyuter tizimlari” kafedrasi
“O’rnatilgan tizimlar” fanidan
MUSTAQIL ISH
Bajardi: Mobil tizimlar ta’lim yo‘nalishi
051-20 guruh
Davulova Muborak Sadullayevna.
Qabul qildi: Nurmurodov J.
TOSHKENT-2024
MAVZU; RAQAMLI-ANALOG VA ANALOG-RAQAMLI O’ZGARTIRUVCHI QURILMALAR
Reja:
1.Analogli signallar
2.Raqamli signallar.
3.Analog-raqamli signallarni almashtirish
4.Raqamli-analog o‘zgartirgich sxemasi
5.Analog-raqamli o‘zgartirgich sxemasi.
MikroEHMlar stanoklar, turli avtomatlar, ilmiy tajribalarni olib borishni boshqaradi. Bu va boshqa qurilmalar, oʻlchov asboblari va tizimlarida uzluksiz (analog) elektr signallari bilan ishlaydigan elektr datchiklar ishlatiladi. Datchik va ijro organlari (masalan, elektrodvigatellar) ni mikroEHM bilan bogʻlash uchun analog signalni shu signal amplitudasiga proporsioanl songa oʻzgartirish va aksincha oʻzgartirish talab qilinadi.
Analog shakldagi ma’lumotni raqamli shaklga oʻzgartirish prinsipini richagli tarozilarda oʻlchash jarayoni bilan solishtirish mumkin. Tarozida oʻlchashni amalga oshirish uchun uning bir yelkasiga noma’lum ogʻirlikdagi yuk qoʻyiladi, ikkinchi yelkasiga esa, toshlar. Toshlar (masalan 1 g ogʻirlikdagi) tarozi muvozanat holga kelguncha qoʻyilib boriladi. Toshlar soni yukning grammlardagi vazniga toʻgʻri keladi. 1 g. Ogʻirlikdagi toshlar bilan oʻlchanganda analog kattalik 0,5 g. xatolik, 10 g.li toshlar bilan oʻlchanganda esa 5 g. Xatolik bilan oʻlchanadi. Bu xatolik kvantlash xatoligi deb ataladi.
Oʻlchash algoritmiga mos ravishda richagli tarozi rolini ikki kirishli solishtirish sxemasi (komparator) bajaradi. Tarozining bir elkasiga oʻzgarmas kattalikdagi oʻlchanayotgan kuchlanish oʻrnatiladi, ikkinchi yelkasiga raqamli datchik nazorati ostida pogʻonasimon ortib borayotgan kuchlanish beriladi. Kuchlanishning har bir pogʻonasi tarozi yelkasiga qoʻshimcha tosh qoʻyish amaliga mos keladi. Olingan ma’lumot esa tarozilar muvozanatga kelgach qayd etiladi.
Solishtirish jarayoni maxsus signal yordamida startstop trigger sxemasining ishga tushirilishi bilan boshlanadi. Triggerli sxema pogʻonasimon ortib boruvchi kuchlanish generator va ikkilik hisoblagichni boshqaruvchi toʻgʻriburchakli impulslar shakllantiradi. Bu generator pogʻonpsimon kuchlanish ishlab chiqaradi, hisoblagich esa hisobni noldan boshlaydi.
Pogʻonasimon kulchanish kirish bilan tenglashsa, uni komparator qayd etadi, startstop trigger dastlabki holatiga qaytadi va toʻgʻriburchakli signallarning kelishi qoʻshimcha mantiqiy element yordamida blokirovka qilinadi.
Bunday soda oʻzgartirish sxemasi yordamida analog kattalik raqamli shaklga ancha uzoq vaqt davomida oʻzgartiriladi, chunki pogʻonasimon kuchlanish ketma-ket kiritiladi.
Oʻzgartirish vaqtini qisqartirish maqsadida pogʻonasimon kuchlanish generator raqamli-analog oʻzgartirgich bilan almashtiriladi. Shuning uchun analog-raqamlioʻzgartirgich (AROʻ) sxemasiga raqamli-analog oʻzgartirgich (RAOʻ) sxemasi bilan tanishib boʻlgach qaytamiz.
Kompyuterlar va komunikatsiya vositalari zamonaviy axborot texnologiyalarining asosi bo‘lib, ular insonlarni yaqinlashtiradi. Axborot bir joydan ikkinchi joyga tezkor yetib boradi, yangiliklar tez tarqaladi. Kompyuter yordamida aloqa qilish uchun foydalanuvchiga modem zarur bo‘ladi. Uzatilayotgan ma’lumot tovush, matn yoki video tasvirdan iborat bo‘lishi mumkun. Ma’lumotlar ikki turdagi signallar yordamida uzatilishi mumkin:
Analogli va raqamli.
Analogli signallar uzluksiz uzatiladi.
Raqamli esa diskret shaklida
Analog signallar (uzluksizto‘lqinlar).Kommunikatsiyaning eskirgan vositalari: telefon, radio va televideniya analogli signallar bilan ishlashga mo‘jallangan. Analog signal tashuvchi to‘lqin deb ataluvchi uzluksiz elektrlik signallardan tashkil topgan to‘lqindan iborat. Analogli tashuvchi to‘lqinlarning ikki asosiy ko‘rsatkichi chastota va amplitudadan iborat:
Chastota to‘lqin tebranishlarning vaqt birligida (sekund) necha marta to‘liq takrorlanishini bildiruvchi son. Amplituda berilgan vaqt oralig‘ida to‘lqinning maksimal balandligi. Analogli signal deb analog signal amplitudasining maksimal va minimal oralig‘da cheksiz qiymatlar sonini qabul qilinishga aytiladi.
1-rasm Analogli signal
Raqamli signallar.
Raqamli (diskret) signallar.Raqamli signallar ikki xil diskret almashinuvchi (bor-yo‘q) signallardan iboratlig isababli u orqali ikkilik sanoq sistemasidagi ma’lumotni tasvirlashmumkin.Bundaelektrikimplusningborligi 1, yo‘qligi 0 bilanikkiliktarzdadiskretsignallarniuzatish 1880 yillarningo‘rtalarida Samuel Morzetomonidanjoriyqilinganedi.
2-rasm.Raqamli signallar. Kompyuterda
Hosil Qilingan ma’lumotni uzatish uchun raqamli signallardan foydalanish ham tez, ham qulay va aniq bo‘ladi. Ammo hozir ham ko‘pgina aloqa qurilmalari (telefon, telegraf, radio, televideniya) analog signallar bilan ishlaydi. Bu muammodan qutilish uchun modem zarur. Modem raqamli signali analogli signalga ham ( modulyasiya), analogli signalni raqamli signalga ham (demodulyasiya) aylantira oluvchi yagona qurilmadir.Modemning asosiy ko‘rsatkich uning ma’lumot almashinish tezligi hisoblanadi. Bu tezlik bod (bit/sek) yoki kbit/sek-larda ulanadi. Analog-raqamli signallarni almashtirish Aloqa kanallari.Kanal buma’lumotuzatishdagiyo‘lidir.Turlikanallarturlispektrdagiradioto‘lqinlardaniborat.Simorqalialoqagakabelvaoptik tolalikabelkiradi. Simsizaloqaningasosanikkiturimavjud: Mikroto‘lqinvasuniyyo‘ldoshlar. Aloqaning ham simli, ham simsizturielektromagnitspektordagito‘lqinlardan iborat Analogli signalni raqamli signalga o‘tkazish 3 bosqichda amalga oshiriladi.
1.Diskretlash
2.Kvantlash
3.Kodlash
Diskretlash deb, vaqt bo‘yicha uzluksiz analog signalni malum bir qonuniyat asosida teng vaqt intervaliga ajratishga aytiladi.
Kvantlash deb, diskretlangan analogli signalni malum qonuniyat asosida kvantlash qadami yordamida gorizantal ravishda teng oraliqlarga bo‘lish.
Kvantlash jarayoni Raqamli-analog oʻzgartirgich (AROʻ) va raqamlm analog oʻzgartirgichlar raqamli kattalikni unga proporsional boʻlgan elektr tok yoki kuchlanish koʻrinishidagi analog kattalikka oʻzgartirish uchun qoʻllaniladi. Operatsion kuchaytirgich (OK) deb, analog signallar ustidan turli amallarni bajarishga moʻljallangan, differensial kuchaytirish prinsipiga asoslangan, kuchlanish boʻyicha katta kuchaytirish koeffitsiyentiga ega boʻlgan (K U =10 4 ÷10 6 )integral oʻzgarmas tok kuchaytirgichiga aytiladi. Bunday amallarga qoʻshish, ayirish, koʻpaytirish, boʻlish, integrallash, differensiallash, masshtablash kabi matematik amallar kiradi. Hozirgi kunda OKlar analog va raqamli qurilmalarda kuchaytirish, cheklash, koʻpaytirish, chastotani filtrlash, generatsiyalash, signallarni barqarorlashda qoʻllanilib kelmoqda. Buning uchun OKlarga musbat va manfiy teskari aloqa (TA) zanjirlari kiritiladi. TA zanjirlari yordamida OKlar yuqorida qayd etilgan amallarni (operatsiyalarni) bajaradilar. AROʻlarni tuzishning turli usullari mavjud boʻlib, amaliyotda maxsus kuchaytirgich va rezistorlarda bajarilgan sxema keng qoʻllaniladi. AROʻ vazifasini OKda bajarilgan jamlovchi kuchaytirgich bajarishi mumkin (10.41-rasm).Kirishlar soni oʻzgartirilayotgan ikkilik kodning razryadlari soni bilan aniqlanadi.K1-K4 kalitlardan har biri ochiq yoki berk holatda boʻlish mumkin.Soddalik uchun K4 K3 K2 K1 ikkilik kirish soʻziga ega boʻlgan toʻrt razryadli RAOʻni koʻrib chiqamiz. Mos razryadlardagi qarshilik qiymatlari 2 martaga farq qiladi. Bu holda, mazkurRAOʻsxemasi 0 dan 15 gachaboʻlgan natural qator sonlarini ikkilik sanoq tizimdan oʻnlik sanoq tizimga oʻzgartiradi. Bunday oʻzgartirish mexanizmini koʻrib chiqamiz.
Raqamli-analogli o’zgartirgich (RAO’), odatda ikkilik kod sifatida aniqlanadigan raqamni raqamli kodning qiymatiga mutanosib ravishda kuchlanish yoki o'zgarishga aylantirish uchun mo'ljallangan. Raqamli-analogli konvertorlarning elektron davri juda xilma-xildir. Yoqilgan (1-rasm), elektron xususiyatlariga ko'ra RAO’ni tasniflash sxemasi keltirilgan. Bundan tashqari, raqamli raqamli-analogli konvertorlar quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflanadi:
Raqamli-analogli o’zgartirgich (RAO’), odatda ikkilik kod sifatida aniqlanadigan raqamni raqamli kodning qiymatiga mutanosib ravishda kuchlanish yoki o'zgarishga aylantirish uchun mo'ljallangan. Raqamli-analogli konvertorlarning elektron davri juda xilma-xildir. Yoqilgan (1-rasm), elektron xususiyatlariga ko'ra RAO’ni tasniflash sxemasi keltirilgan. Bundan tashqari, raqamli raqamli-analogli konvertorlar quyidagi mezonlarga ko'ra tasniflanadi:
Chiqish signalining turi bo'yicha: oqim chiqishi va chiqishi kuchlanish ko'rinishida;
Raqamli interfeys turi bo'yicha: ketma-ket va parallel kirish kodi bilan;
chipdagi RAO’ soni bo'yicha: bitta kanalli va ko'p kanalli;
Tezlik: o'rtacha va yuqori tezlik.
RAO’ tarkibi. Darbeli kenglik modulyatsiyasi bilan RAO’. Ko'pincha RAO’mikroprosessor tizimlarining bir qismidir. Bunday holda, agar yuqori tezlik talab qilinmasa, raqamli-analogli konversiya puls kengligi modulyatsiyasi (PWM) yordamida juda oson amalga oshiriladi. PWM bilan RAO’ davri 1sek..
|