南京邮电大学2017数电A复习.pptVIP

每个ASM块中的所有操作均在 一个时钟周期内完成。 每个ASM块中所规定的各种寄存器操作，以及状态的转换均发生在下个时钟的同一个有效边沿。 例：一个数字系统在T0状态下, 若启动信号S=0, 则保持T0状态不变; 若S=1, 则完成条件操作：A←N1, B←N2, 且T0→T1。 在T1状态下, 下一个CLK到, 完成无条件操作B←B?1; 若M=0, 完成条件操作: P右移, 且T1→T2; 若M=1, 状态由T1→T3→T0。 要求： 1.画出该数字系统的ASM图。 2.写出用每态一触发器(DFF)的方法实现该数字系统控制 器时的各激励方程。 7. 数字系统设计基础 例: 图为某数字系统的ASM图, START和A100 分别为处理器 发出的状态信号S1和S2。试画 出该系统控制器的状态转移图, 并标注为: S1S2 / CLR SHIFT OUT 7. 数字系统设计基础 实现二进制数A?X?2，当A?101时，结果输出 100 010 001 练习： 图示为系统ASM图，READY 和CNT=N分别为数字系统处理 器发出的状态信号V1和V2 , X为 外部串行数据输入信号。 1.选用DFF, 用每态一触发器的 方法实现控制器时的输出方程 和激励方程。 2.画系统控制器的状态转移图 V1V2 / CLR ADD OUT 3.若输出信号 Z 取自寄存器Y， 描述该系统实现的功能。 7. 数字系统设计基础 (1) 输出方程和激励方程如下： (3) N+1个串行二进制数相加。 7. 数字系统设计基础 (2)控制器状态转移图如下： V1V2 / CLR ADD OUT 8. D/A和A/D转换（5%） ?涉及题型：选择填空题。 ?基本要求： 1.DAC和ADC的主要技术指标(分辨率、精度、量化误 差、转换时间等)； 2.D/A、A/D 转换的一般原理和过程； 3.(倒T型R-2R电阻网络)D/A和(逐次逼近型、并行比 较型)A/D转换电路的工作原理。 ?常见题型： 1.DAC、ADC的分辨率、位数、量程的分析计算； 2.ADC 的量化电平、量化误差。 满量程(Full Scale Range)电压值： 通常，取 Rf =R，则 例: 已知 4 位倒 T 型DAC，输入数字量为1101， uREF = ?8V，Rf =R，则输出模拟量 u0= ? 8. D/A和A/D转换 DAC倒T型R-2R电阻网络 例：倒T型网络DAC的U0m=10V, 试问需多少位代码,才能使分辨率 R? 达到 2mV。(令Rf =R) 解:由题意知： DAC的分辨率： 8. D/A和A/D转换 DAC所能分辨的最小输出电压与满刻度输出电压之比——最小输出电压是指输入数字量只有最低有效位为1时的输出电压；最大输出电压是指输入数字量各位全为1时的输出电压。 例：若DAC的最大输出电压为10V，要想使转换误差在10mV以内，应选多少位DAC？ 解：要想转换误差在 10mV 以内，就必须能分辨出10mV 电压。就是说分辨率必须小于 根据分辨率可以表示DAC的精度这一结论，至少需要10位DAC。 若考虑其它因素，需选12位DAC。 8. D/A和A/D转换 1 例：DAC0808为8位单片并行DAC，结构为T型R-2R电阻网络。D/A转换器时需要外接运算放大器。 当VREF= ?5V时， 当输入数字量在全0和全1之间变化时，输出模拟电压的变化范围为 0 ? ?4.98V。 8. D/A和A/D转换 A/D转换的一般过程(四步) 采样 保持 量化 编码 uI 量化电平(离散电平)： 舍尾量化 四舍五入量化 ——某个最小单位(量化单位△)的整数倍。 D = 1 max e 最大量化误差 最大量化误差 8. D/A和A/D转换 例:已知一个ADC为10位，UIm= 5V，则： ADC分辨率：满量程输入的1/2n。 8. D/A和A/D转换 例：一个8位逐次逼近式ADC，要求转换时间小于200ns，则时钟周期 TCP 应为多少？ 解：逐次逼近式ADC转换器完成一次转换所需要的节拍数为(n+1) , 其中，n 为二进制代码的个数，则完成一次转换所需的时间为：(n+1)TCP 因此, (n+1)TCP ≤ 200ns TCP ≤ 200/9 = 22.2ns，取TCP = 20ns。 有一个ADC电路，UREF=5V，n=4。求:（1）采用四舍五 入量化和舍尾量化方式时的量化单位△。（2）若uI=3.9V，则转换后的数字量分别为多少？（3）若用自然二进制 码表示转换后的数字量，则对应的代