Минаев Е.И. - Основы радиоэлектронники (1266569), страница 76
Текст из файла (страница 76)
В начале последовательной передачи каждого слова данных передается стартовый бит в виде О, а в конце — стоповый бит в виде одной или нескольких единиц. Единицей скорости передачи является бод, равный ! бит/с. Применяются следующие стандартные скорости передачи: 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19 800 бод. Модем. Для передачи цифровых данных в компьютер и из компьютера по телефонным линиям используется модем. Модем— это сокращение двух слов: модуляция и демодуляция. В модеме фактически используется не модуляция, а один из видов манипуляции: амплитудная, частотная или фазовая манипуляция вспомогательной несущей звуковой частоты, выбираемой в пределах 300 — 3000 Гц.
Наиболее часто применяется частотная манипуляция на несущей звуковой частоте ~м Логическая единица передается как Ь~+Л4 а логический нуль — как ~,— АП. Обычно частоты 1а+б~~ и ~э — Л,! генерируют отдельные генераторы, что соответствует схеме рис. 16.16 с той лишь разницей, что в генераторах звуковых частот не требуется кварцсвая стабилизация и коммутация генераторов осуществляется не реле или телеграфным ключом, а электронной схемой. В модемах применяется акустическая связь через обычную трубку телефонного аппарата. В этом случае звуковой генератор «говорит» через динамик в микрофон телефонной трубки, подключенной к линии.
При приеме телефон трубки, подключенный к линии, «говорит» в другой микрофон — приемник, выполняющий роль уха человека. 379 Применяется также не акустическое сопряжение через трубку телефонного аппарата, а электрическое сопряжение с телефонной линией через трансформатор, электронные усилители и полосовые фильтры звуковых частот Го+Ли и 1э — М 15.8.
ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА-ВЫВОДА В предыдущем разделе описаны способы подключения периферийных устройств через интерфейсы, В данном параграфе кратко рассматривается организация ввода-вывода, Вводом-выводом называется передача данных между ЦП вместе с основной памятью и периферийными устройствами. При наличии нескольких периферийных устройств ввод-вывод информации осуществляется одним из следующих трех способов: 1. Запрограммированным поочередным опросом всех периферийных устройств.
Этот способ связан с большой затратой времени и в микропроцессорах применяется редко. 2. По сигналу прерывания одного из периферийных устройств, посланному в ЦП через специальный вывод для сигналов прерывания, ЦП прерывает выполнение программы и выполняет программу обслуживания прерывания, записанную в основной памяти. 3, По сигналу из периферийного устройства осуществляется прямой доступ к памяти из периферийного устройства.
В этом случае ЦП приостанавливает выполнение основной программы, но сам в обмене между периферийным устройством и памятью не участвует. Второй способ применяется при медленно действующих периферийных устройствах, а третий способ — при быстродействующих. Для управления прерываниями и прямым доступом в микропроцессорные комплекты входят специальные микросхемы. 15.9. МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ Микропроцессоры позволяют строить компактные быстродействующие вычислительные. машины — микрокомпьютеры и миникомпьютеры. Ранее, на рис.
15.1, приведена упрощенная структурная схема микрокомпьютера. Более подробная структурная схема микрокомпьютера дана на рнс 15.14. Она показывает, как соединены отдельные функциональные блоки компьютера, описанные в данной и предыдущей главах. Микропроцессоры находят широкое применение. Они позволят не только значительно упростить и удешевить многие специализированные устройства и системы, но и улучшить их работу. Применению микропроцессоров в радиотехнических системах обработки сигналов целиком посвящены книги [25, 2б~. В [271 описывается автоматизация экспериментальных исследований с применением ЭВМ.
Интересующимся применением .микропроцессоров в измерительных приборах можно рекомендовать [291. аав Рнс 15.14. Структурная схема мнкракомпьютера Интересующимся применением микропроцессоров в медицине мож. но рекомендовать [30[. Для подробного изучения принципов работы микропроцессоров можно рекомендовать [31, 60„ 611. В заключение следует отметить, что уже существующие микропроцессоры позволяют создавать весьма эффективные микропроцессорные системы для обработки сигналов на базе-8-' и 16-разрядных микропроцессоров.
В настоящее время промышленность выпускает 32-разрядные микропроцессоры [211, Выпускаются также мультипроцессорные системы, например супермини-компьютеры семейства 7АХ [231. Глава 16 МОДУЛЯЦИЯ 1а.!. АмплитуцнАя мОлуляция Модуляцией колебаний называется медленное по сравнению с периодом колебаний изменение амплитуды, фазы или частоты колебаний по определенному закону. Такое изменение осуществляется для того, чтобы с помощью радиочастотного колебания передавать сообщения: речь, музыку, изображение, телсметрические показания датчиков, кодированные сигналы управления. Радиочастотное колебание характеризуется амплитудой, частотой и фазой.
Соответственно различают три основных вида модуляции: амплитудную, частотную и фазовую. При амплитудной модуляции изменяется только амплитуда колебания, а фаза н частота остаются неизменными. Однако отметим, что в некоторых случаях при амплитудной модуляции 381 возникает также и нежелательная паразитная частотная или фазовая модуляция. При амплитудной модуляции косинусоидальным сигналом модулированное колебание е(1) имеет вид е(1) =Е о(1+т сон (11)соз соо1, (16.! ) Рис.
16.1. Амплитудно-модулировав. глв то а ЛнтУДа нос колебание колебания; и — коэффициент модуляции; 11 — частота модулирующего колебания; ого — частота несущего колебания. Амплитудно-модулированное радиочастотное колебание показано на рис. 16.1. Максимальное н минимальное значение амплитуды: (16.2) (16.3) Ет шах = Ето (1 + гп) 1 Ет шгп=Ето(1- гп) . Коэффициент амплитудной модуляции есть отношение разности между максимальной и минимальной амплитудами к их сумме: гп = (Ет шах — Ет ш!и) l (Ет шах+ Ет пнп) .
(16.4) Этой формулой пользуются для определения коэффициента модуляции и в том случае, когда модуляция производится не гармоническим колебанием, а колебаниями сложной формы, например когда модуляция «вверх» и модуляция «вниз» неодинаковы: Ет тах ЕтоФЕто Ет шы. При модуляции гармоническим колебанием результирующее радиочастотное модулированное колебание могкно представить в виде суммы колебаний; еЯ =Е о(1+гпсозй1)созого1 =Етосозого1+ + 0,5лгЕ осоз (ого — й)1+ 0,5т Етосоз (шо+ й) ( р д щ сигнале максимальная (16.5) Ртах= (1+гп) Риес, где Р „=Ее о(2й — мощность несущего колебания, выделяющаяся на некотором сопротивлении )х.
Таким образом, спектр радиочастотного колебания при амплитудной модуляции гармоническим колебанием состоит из трех составляющих: нижней боковой, несугцей и верхней боковой. Различают максимальную, минимальную и с е нюю мо ность модулированного колебания. При гармоническом модулирующем мощность При т=! Ртах = 4Р нес. (16.6) Минимальная могцность Ртт= (1 тп) Рнее, При т=1 Ртт=0, '(16.8) Средняя мощность равна сумме мощностей всех составляющих спектра. При модуляции гармоническим колебанием (16.9) 2 Ае 2 4Л 1 2 / (16.7) При пг=! Рср = 1,5Рнес. (16.10) 16.2. МЕТОДЕ4 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ Из выражения (16.1) видно, что для осуществления амплитудной модуляции необходимо перемножение несущего и модулирующего колебаний.
Это можно сделать с помощью как линейных, так и нелинейных преобразований. На рис. 16.2 показана схема, в которой модуляция осуществляется подачей модулирующего колебания на базу. Из схемы следует, что напряжение на базе является суммой модулируемого и модулирующего колебаний. Рисунок 16.3 объясняет принцип модуляции с помощью идеализированной входной характеристики транзистора. На рис, 16,4 приведена схема эмиттерного модулятора. Дифференциальный усилитель на транзисторах 1'Т1 и иТ2 включен по схеме фазоинвертора.
Генератор стабильного тока создает стабильный ток, значение которого пропорционально входному низкочастотному напряжению. При малых входных высокочастотных и низкочастотных напряжениях амплитуда выходного напряжения ( ъ (") й1ито г!+йвР(е)1 '(16.11) где й, и ях — коэффициенты пропорциональности; (у„о — амплитуда входного высокочастотного напряжения; Р(!) — функция, задающая временную зависимость модулирующего напряжения. еег Оба типа модуляции осущест- о — >! Юеен вляются в предварительных каска- ас"-ле 3( ге .Г дах передающих устройств. В по- †, Н следующих каскадах, являющихся аале ~ ~ аа генераторами с внешним возбужде- на нием, модулированные колебания а усиливаются. Зги каскады работа- -1 на ют в режиме В или С (угол Рис. 16.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
