Расширение разрядности. Метод передискретизации

Суть метода – разменять скорость на разрешение.

Допустим, мы хотим увеличить разрядность АЦП на n-бит.

Чтобы метод сработал, сигнал должен изменяться незначительно в процессе преобразования и содержать некоторый шум амплитудой 1-2 LSB.

Этот шум заставит дрожать выходной код АЦП. Можно показать, что скважность дребезга прямо пропорциональна разности входного напряжения и ближайшего дискретного напряжения.

Для того, чтобы вытащить из этого дребезга сигнал с большим разрешением, необходимо накопить некоторое количество измерений – по 4 измерения на каждый дополнительный бит, то есть 4^n.

Накопленную сумму надо сдвинуть на n вправо (разделить на 2^n)

При этом частота дискретизации должна удовлетворять условию:

Использование цап (сдвигаемое окно)

Стандартные интерфейсы связи Интерфейсы связи

Интерфейс — совокупность средств и методов взаимодействия между элементами системы.

Протоколы передачи данных — это набор соглашений, который определяет обмен данными между различными программами. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе.

Сетевой протокол — набор правил, позволяющий осуществлять соединение и обмен данными между двумя и более включёнными в сеть устройствами.

Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи; взятые вместе, они образуют стек протоколов. Названия «протокол» и «стек протоколов» также указывают на программное обеспечение, которым реализуется протокол.

Интерфейс подразумевает стек протоколов.

Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу. Протокол некоторого уровня определяет одно из технических правил связи. В настоящее время для сетевых протоколов используется модель OSI (Open System Interconnection — Взаимодействие Открытых Систем, ВОС).

Модель OSI — это семиуровневая логическая модель работы сети. Модель OSI реализуется группой протоколов и правил связи, организованных в несколько уровней.

На физическом уровне определяются физические (механические, электрические, оптические) характеристики линий связи.

На канальном уровне определяются правила использования физического уровня узлами сети.

Сетевой уровень отвечает за адресацию и доставку сообщений.

Транспортный уровень контролирует очередность прохождения компонентов сообщения, формирует собственно пакеты данных.

Задача сеансового уровня — координация связи между двумя прикладными программами, работающими на разных рабочих станциях.

Уровень представления служит для преобразования данных из внутреннего формата компьютера в формат передачи. Прикладной уровень является пограничным между прикладной программой и другими уровнями.

Прикладной уровень обеспечивает удобный интерфейс связи сетевых программ пользователя.

Физический уровень

USB, RS-232, RS-485, EIA-422(бывш RS-422), а также I2C (I2S), SPI (SSI), 1-Wire, iButton, DMX-512, Controller Area Network (CAN), Ethernet, которые так же входят и в канальный уровень.

Канальный уровень( описывает алфавит передаваемой ннформации)

Token ring, FDDI, HDLC, GVRP, PPP, PPTP, L2TP, ATM, xDSL

Сетевой уровень

ICMP, IPv4, IPv6, IPX, ARP

Транспортный уровень

SPX, TCP, UDP (Unreliable/User Datagram Protocol), SCTP, RDP (Reliable Data Protocol), RUDP (Reliable User Datagram Protocol), RTCP

Сеансовый уровень

SSL

Уровень представления данных

ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP

Прикладной уровень

Binkp, DHCP (в модели OSI располагают на транспортном уровне), FTP, Finger, DNS, Gnutella, Gopher, HTTP, HTTPS, IMAP, IRC, XMPP, LDAP, NTP, NNTP, POP3, RDP (Remote Desktop Protocol), SSH, SMTP, Telnet, SNMP, SIP

При конструировании управляющих систем нижнего уровня основного внимания требует физический и канальный уровень.

Физический уровень включает в себя описание:

• физической природы сигнала – оптический (ИК, лазерная), радио, электрический (проводная).

• физической природы канала – «эфир», оптико-волоконный кабель, провода.

• физических параметров сигнала - тип сигнала (ток, напряжение, значения)

• количества и состава линий – количество линий, по которым передаются данные, синхроимпульсы, управляющие сигналы. По количеству линий данных различают последовательные, параллельные интерфейсы. При параллельной передаче данных все биты одного и более байтов передаются одновременно по разным проводам, при последовательной передаче биты одного байта передаются последовательно по одному проводу. В интерфейсе может применяться линия синхронизации – линии, по которой передаются синхроимпульсы в соответствии с фронтами, в которых происходит установка и считывание состояний линий данных. Среди линий служебных сигналов распространены сигналы запроса передачи, готовности к приему, линии выбора абонента и пр.

• линии связи – конструктивное исполнение, дальность связи, скорость передачи данных, описание разъемов и т.п.

• топологии сети – описание организации связей между многими абонентами, связанными с помощью заданного интерфейса.

• дуплексности – возможность одновременного приема и передачи данных. Если такая возможность есть, то интерфейс называется дуплексным. Если нет – полудуплексным.

• вид передаваемых данных – пакетный, потоковый.

Данные, которые передаются в канале связи, состоят из полезных (пользовательских) данных и служебных данных.

Служебные данные обычно состоят из адреса приемника, адреса передатчика, длины пользовательских данных, контрольной суммы и т.п.

Также передаваемые данные могут быть закодированы с избыточностью (для возможности коррекции ошибок).

Поэтому следует различать две скорости передачи данных:

• Физическая, канальная скорость - скорость, с которой данные передаются от передатчика к приемнику в физической среде.

• Пользовательская скорость данных – скорость, с которой передаются пользовательские (полезные) данные.