Asingkan kuantiti analog daripada perwakilan digitalnya

Kuantiti analog berubah dengan lancar dan boleh mengambil sebarang nilai dalam julat, seperti suhu, bunyi atau cahaya. Perwakilan digital menyimpan kuantiti itu sebagai nombor yang terdiri daripada bit, jadi ia hanya boleh mengambil set nilai yang tetap. Soalan peperiksaan meminta anda menyatakan yang mana satu dan menerangkan penukaran.

Pelajaran ini ialah yang terakhir dalam modul perkakasan, perisian dan sistem dan berkait dengan peringkat penderia dalam laluan input-output.

Bagaimana kuantiti sebenar menjadi data digital?

1. Penderia mengukur kuantiti sebenar dan menghasilkan isyarat yang berubah dengan lancar.
2. Penukar analog ke digital (ADC) mengukur isyarat itu pada masa yang ditetapkan dan membundarkan setiap ukuran kepada langkah terdekat yang ada.
3. Komputer menyimpan dan memproses nombor perduaan yang terhasil.
4. Untuk mengawal sesuatu di dunia sebenar, seperti pembesar suara, penukar digital ke analog (DAC) menukar nombor kembali kepada isyarat yang berubah dengan lancar.

Dengan n bit terdapat 2ⁿ langkah. Bagi 8 bit itu ialah 2⁸ = 256 langkah, bernombor 0 hingga 255.

Contoh yang diselesaikan

Penderia bilik darjah mengukur suhu daripada 0 °C hingga 50 °C dan menggunakan penukar 8 bit (susunan rekaan yang dipermudah). Bacaannya 28.4 °C. Nombor apa yang disimpan, dan apa maksudnya apabila ditukar semula?

Langkah 1, langkah yang ada: 256 nilai, daripada 0 hingga 255.

Langkah 2, skala: 255 langkah meliputi 50 °C, jadi 1 °C ialah 255 ÷ 50 = 5.1 langkah.

Langkah 3, tukar: 28.4 × 5.1 = 144.84. Bundarkan kepada langkah bulat terdekat: 145. Disimpan dalam perduaan: 10010001.

Langkah 4, tukar semula: 145 × 50 ÷ 255 = 28.43… °C.

Langkah 5, bandingkan: nilai tersimpan mewakili 28.43 °C, bukan tepat 28.4. Perbezaan kecil itu ialah pembundaran akibat langkah yang terhad.

Semak perduaan: 128 + 16 + 1 = 145. Betul.

Apakah kesilapan pelajar?

Kesilapan lazim ialah mengatakan kuantiti itu sendiri digital kerana komputer memaparkannya sebagai nombor.

Jawapan yang salah: “Suhu ialah digital kerana skrin menunjukkan 28.4.”

Skrin menunjukkan nombor tersimpan. Suhu dalam bilik masih analog, berubah dengan lancar.

Pembetulannya ialah mengasingkan dua perkara: kuantiti sebenar (analog) dan nombor tersimpannya (digital).

Semak kendiri

1. Nyatakan sama ada setiap satu analog atau digital: kuat suara seseorang dalam bilik, nombor 0110 yang disimpan dalam memori.

2. Berapa banyak nilai berbeza yang boleh dihasilkan penukar 4 bit?

3. Mengapakah bacaan tersimpan dalam contoh berbeza sedikit daripada 28.4 °C?

Ke mana selepas ini?

Anda kini telah meliputi seluruh modul. Uji semuanya dalam set latihan campuran, dan cuba penyemak tugas praktikal dan bukti untuk melihat bagaimana kerja senario disemak.

Jika penukaran perduaan atau idea penukar masih goyah, guru kami boleh memperlahankannya dalam tuisyen ICT dalam talian satu dengan satu.