[工学]《计算机电路基础第二版》-第12章 数字信息采集与处理.ppt

计算机电路基础(第二版)  何超 主 编 中国水利水电出版社 第12章　数字信息采集与处理 12.1 多路转换单元 12.2 D/A转换器 12.3 采样保持和模-数转换单元（A/D） 本章小结 12.4 数据存储单元 12.5 语音芯片及其应用 12.6 可编程逻辑器件 习题12 12.1 多路转换单元 12.1.1 多路选择器 多路选择器又称数据选择器或多路调制器或多路开关，它在选择控制信号作用下，能从多个输入中选择一个信息送至输出端。 12.1.2 多路分配器 多路分配器，也称数据分配器或多路解调器。 12.1.1 多路选择器  多路选择器又称数据选择器或多路调制器或多路开关，它在选择控制信号作用下，能从多个输入中选择一个信息送至输出端。 输入选择信号控制开关S接通的位置，对应的输入信息被选中送至输出。 当输入选择信号: A1A0=00时，选择D0输出； A1A0= 01时，选择D1输出； A1A0 =10时，选择D2输出; A1A0 =11时，选择D3输出。 多路选择器按其电路结构，可以分为由门电路阵列和由集成电路构成的多路选择器两种。按功能可以分为十六选一、八选一（双八选一）、双四选一、4×2二选一等多路选择器、按输出类型又可分为三态或二态多路选择器。 表12-1为该电路的功能表，表中符号“×”表示“0”或“1”电平均可。 多路选择器功能图表.bmp 从表12-1和图12-2可以看出，ST是输出控制信号，A1A0是输入信号选择控制信号。数据 输出Y的逻辑表达式为 （2）集成电路多路选择器 集成电路多路选择器的用途很广，除了在选择输入信号控制下，从多个输入数据中选择一个作为输出数据的这样一种基本用途外，它还可以设计成数码比较电路及函数发生器。 图12-3给出了利用74151集成电路多路选择器构成的输入变量的异或函数发生器。D0~D7为输入数据，A2A1A0为输入数据选择信号，S为输出控制信号，Y和W为输出端且互为反相。 74151的功能表如表12-2所示，表中符号“×”表示未任意电平。 12.1.2 多路分配器  多路分配器，也称数据分配器或多路解调器。其功能是：在数据传输过程中，由选择控制信号给出“地址”，将一个输入信息送至多个输出端中的一个。 多路分配器的功能和多路选择器恰好相反，其示意图如图12-4所示。 从图12-4可以看出，有一个输入端D，四个输出端Y3、Y2、Y1、Y0 。当输出选择信号A1A0 = 00时，D接至输出Y0；A1A0 = 01时，D接至输出Y1；A1A0 = 10时，D接至输出Y2；A1A0 = 11时，D接至输出Y3。 同样，分配器按其电路结构可以分为由门电路阵列构成，或由集成电路构成的分配器。按功能可以分为四－十六、四－十、BCD－十进制、三－八、双二－四分配器等。按输出类型又可分为OC门或非OC门分配器。 由图12-6可以看出，74151作为多路选择器，74LS138作为多路分配器，将二块集成电路的输入选择端连接在一起，由外接控制信号来同时选择输入信号和输出通道。工作原理如下：当CBA =100时，多路选择器74151选中的是输入端D4的输入信号W4，其输出Y=W4（W4可以为0、也可以为1）；同时，作为多路分配器的74LS138，选中输出端Y4输出信号（这时只有Y4输出为0，其余输出为1）。前面讲过，在图12-6中74LS138只有G2B输入端为0时，其输入控制选择信号CBA才能选择某个输出为0，若G2B输入端为1时，所有输出为1。因此，当控制端CBA=100时，Y = W4 = G2B =0时，才有Y4=0输出；反之W4=1时，74LS138的Y0～Y7全部为1。图12-6所示的多路信号分时传送电路的特点是：通过输入选择端C、B、A的控制，可以将分配其74151选中的输入低电平0信号，经过选择器74LS138选中的输出端输出；选择器74LS138对分配器74151选中的输入高电平1信号不能传送。 （2）多路信号分时传送。在数据分配中，是把一个数据有选择地传送到多路输出中的某一路去。此外，我们还可以将多路选择器与数据分配器结合起来，实现多路信号的分时传送。多路信号分时传送的示意图如图12-5所示。 12.2 D/A转换器 12.2.1 转换器的基本原理 12.2.2 D/A转换器的分类、特点、用途 12.2.3 D/A转换器的应用 12.2.1 转换器的基本原理  2．分辨率 DAC电