От аналоговых сигналов к цифре

Опубликовано 26.06.2010 Ведущий Валерий Харыбин

Вообще, вводимая в компьютер информация может быть самого разного типа: световое излучение, звук, теплота и так далее. Характеристики этих явлений плавно изменяются во времени. Поэтому, прежде чем вводить данные в компьютер с его дискретными "мозгами", следует перевести их в другую форму. Вводные устройства, или датчики, преобразовывают характеристики физических явлений в электрические сигналы соответствующего напряжения. Аналоговые сигналы переменного напряжения отражают изменения реальных характеристик измеряемых величин. Однако, аналоговый сигнал - это лишь первый шаг, поскольку в цифровых устройствах используется двоичная логика. То есть их схемы работают по принципу: включен - выключен. Следовательно, данный сигнал должен претерпеть еще некоторые изменения. Или, говоря другими словами - должен быть переведен на двоичный язык. Этот "перевод" достигается при помощи так называемого аналого-цифрового преобразователя. Аналого-цифровой преобразователь преобразует изменяющееся напряжение сигнала в последовательности импульсов "ноль" - "единица". Эти импульсы соответствуют двоичному коду, позволяющему выразить любое число в виде единиц и нулей. В цифровой аппаратуре нули и единицы представлены двумя состояниями микросхем, на которых построено центральный процессор, а также внутренняя память и другие блоки компьютера. Для того чтобы превратить аналоговый сигнал в цифровой код, аналого-цифровой преобразователь через строго определенные интервалы измеряет амплитуду аналогового сигнала. Интервалы выбираются такими, чтобы частота выборки вдвое превышала высокочастотную составляющую измеряемого сигнала. По мере того, как преобразователь снимает показания, каждому интервалу ставится в соответствие определенное число. Чем выше измеряемое значение, тем выше число, и, наоборот.