علی آرین
2008-Jun-28, 16:36
ابتدا بهتره به این بحث بپردازم که چه ضرورتی برای این کار وجود داره ،فرض کنیم که شما یک طراح سیستم های میکروپروسسوری هستید و از شما خواسته شده که سیستمی طراحی کنید که چرخش بازوی یک ربات رو بتونه روی یک نمایشگر مثل لامپ هفت قسمتی (7 –seg ) نمایش بده . در صورتی که ساز و کاری برای اندازه گیری زاویه واقعی چرخش وجود داشته باشه ، مثلا یک آی سی اندازه گیر زاویه چرخش ، شما یک سیگنال آنالوگ از میزان واقعی چرخش بازوی رباتیکتون خواهید داشت ، برای این که امکان چرخش هرز در بازوی رباتیک وجود داره و ممکنه بازو به میزان مورد انتظار ما نچرخه ، مجبوریم میزان چرخش رو مونیتور کنیم و هر لحظه ببینیم که آیا چرخش به میزان لازم صورت گرفته یا نه؟ و در صورتیکه هنوز به میزان دلخواه ما چرخش صورت نگرفته باز هم فرمان چرخش رو به سیستم بدیم . پس به سیستمی نیاز داریم که این کار رو برای ما انجام بده .
اما این سیگنال قابلیت پردازش در سیستم های دیجیتال مثل میکروکنترلر ها رو نخواهد داشت ، برای اینکه سیگنال آنالوگ خروجی ما آماده عملیات پردازشی یا نمایش بر روی یک لامپ هفت قسمتی یا LCD بشه ، باید کوانتیزه و دیجیتالی بشه . این کار توسط مداری به اسم ADC (Analog to Digital Converter ) انجام میگیره ، مدار مورد نظر با نمونه گیری از سیگنال ورودی در زمان های تعیین شده ، یک شیگنال دیجیتال معادل برای ما میسازه که میشه از روی این سیگنال دیجیتال سیگنال آنالوگ رو بازیابی کرد .
من لزومی نمیبینم که درباره اصطلاحات فنی این موضوع صحبت کنم ، اگر کسی از دوستان علاقه مند به مطالعه بیشتر باشه در این باره صحبت خواهم کرد اما فقط به یک نکته بسنده میکنم ، در صورتیکه ما بخواهیم سیگنال دیجیتال خوبی داشته باشیم که تا حد زیادی اطلاعات سیگنال آنالوگ ما رو حفظ کنه ، و میزان کمی از اطلاعات از دست بره ، طبق تئوری مخابرات و قضیه نمونه برداری نایکوئیست نرخ نمونه برداری باید 2 برابر فرکانس تغییر سیگنال آنالوگ باشه ، در غیر این صورت مقدار زیادی از اطلاعات از دست خواهد رفت .
نکته دیگه ، دقت نمونه برداری است ، فرض کنید میزان تغییرات ورودی برابر 5 ولت و تعداد نمونه های ما 8 عدد باشه ، یعنی ما نمونه برداری 8 بیتی انجام بدیم ، در این صورت 256/5 ( 5 تقسیم بر 256 ) یعنی به ازائ هر 0.01953 ولت ، ما یک تغییر در سیگنال دیجیتال شده خواهیم داشت و تغییرات کمتر از 0.01953 ولت نادیده گرفته میشوند .
اما این سیگنال قابلیت پردازش در سیستم های دیجیتال مثل میکروکنترلر ها رو نخواهد داشت ، برای اینکه سیگنال آنالوگ خروجی ما آماده عملیات پردازشی یا نمایش بر روی یک لامپ هفت قسمتی یا LCD بشه ، باید کوانتیزه و دیجیتالی بشه . این کار توسط مداری به اسم ADC (Analog to Digital Converter ) انجام میگیره ، مدار مورد نظر با نمونه گیری از سیگنال ورودی در زمان های تعیین شده ، یک شیگنال دیجیتال معادل برای ما میسازه که میشه از روی این سیگنال دیجیتال سیگنال آنالوگ رو بازیابی کرد .
من لزومی نمیبینم که درباره اصطلاحات فنی این موضوع صحبت کنم ، اگر کسی از دوستان علاقه مند به مطالعه بیشتر باشه در این باره صحبت خواهم کرد اما فقط به یک نکته بسنده میکنم ، در صورتیکه ما بخواهیم سیگنال دیجیتال خوبی داشته باشیم که تا حد زیادی اطلاعات سیگنال آنالوگ ما رو حفظ کنه ، و میزان کمی از اطلاعات از دست بره ، طبق تئوری مخابرات و قضیه نمونه برداری نایکوئیست نرخ نمونه برداری باید 2 برابر فرکانس تغییر سیگنال آنالوگ باشه ، در غیر این صورت مقدار زیادی از اطلاعات از دست خواهد رفت .
نکته دیگه ، دقت نمونه برداری است ، فرض کنید میزان تغییرات ورودی برابر 5 ولت و تعداد نمونه های ما 8 عدد باشه ، یعنی ما نمونه برداری 8 بیتی انجام بدیم ، در این صورت 256/5 ( 5 تقسیم بر 256 ) یعنی به ازائ هر 0.01953 ولت ، ما یک تغییر در سیگنال دیجیتال شده خواهیم داشت و تغییرات کمتر از 0.01953 ولت نادیده گرفته میشوند .