用美国把AD和DA芯片禁了,数字码表怎么产生

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-09-09 17:27 标签： DA芯片

第9章 数字电视与音视频编解码技术初步 世界通信与信息技术的迅猛发展将引发整个电视广播产业链的变革，数字电视是这一变革中的关键环节。数字电视被各国视为新世纪的战略技术成了继电信引爆IT之后的又一大热点。电视 9.1 实验目的 1．学习和了解数字电视系统的工作原理和基本组成。 2．学习和了解数字电视的有关国际标准。 3．通过实验操作，学习和了解音视频信号的A/D、D/A转换和音视频编解码等数字电视的关键技术，为进一步学习信号和信息处理技术打下基础。 9.2 实验系统组成及工作原理 9.2.1 数字电视数字电视的概念? 数字电视就是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的数字信号的传播速率是每秒19.39兆字节，如此大的数据流的传递保证了数字电视的高清晰度，克服了模拟电视的先天不足。同时还由于数字电视可以允许几种制式信号的同时存在，每个数字频道下又可分为几个子频道，从而既可以用一个大数据流每秒19.39兆字节，也可将其分为几个分流例如4个，每个的速度就是每秒4.85兆字节这样虽然图像的清晰度要大打折扣，却可大大增加信息的种类，满足不同的需求。例如在转播一场体育比赛时，观众需要高清晰度的图像，电视台就应采用每秒19.39兆字节的传播；而在进行新闻广播时，观众注意的是新闻内容而不是播音员的形象，所以没必要采用那么高的清晰度，这时只需每秒3兆字节的速度就可以了，剩下16.39兆字节可用来传输别的内容。 如今，数字电视是人们谈论最多的热闹话题之一。由于数字电视是种新事物，一些相关报道及文章介绍中出现似是而非的概念，诸如“数码电视”、“全数字电视”、“全媒体电视”、“多媒体电视”等，造成大众困惑，茫然不知所措。其实，“数字电视”的含义并不是指我们一般人家中的电视机，而是指电视信号的处理、传输、发射和接收过程中使用数字信号的电视系统或电视设备。其具体传输过程是：由电视台送出的图像及声音信号，经数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送由数字电视接收后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理，因此，信号损失小，接收效果好。 ??将电视的视音频信号数字化后，其数据量是很大的，非常不利于传输，因此数据压缩技术成为关键。实现数据压缩技术方法有两种：在信源编码过程中进行压缩IEEE的MPEG专家组已发展制订了ISO/IEC13818(MPEG-2)国际标准MPEG-2采用不同的层和级组合即可满足从家庭质量到广播级质量以及将要播出的高清晰度电视质量不同的要求，其应用面很广它支持标准分辨率16:9宽屏及高清晰度电视等多种格式，从进入家庭的DVD到卫星电视、广播电视微波传输都采用了这一标准。改进信道编码，发展新的数字调制技术，提高单位频宽数据传送速率。，在欧洲DVB数字电视系统中，数字卫星电视系统(DVB-S)采用正交相移键控调制(OPSK)；数字有线电视系统(DVB-C)采用正交调幅调制(QAM)；数字地面开路电视系统 (DVB-T) 采用更为复杂的编码正交频分复用调制(COFDM)。 数字电视的分类 ??数字电视可以按以下几种方式分类： 按信号传输方式分类：可以分为地面无线传输(地面数字电视)、卫星传输(卫星数字电视)、有线传输(有线数字电视)三类。 按产品类型分类：可以分为数字电视显示器、数字电视机顶盒、一体化数字电视接收机。 按清晰度分类：可以分为低清晰度数字电视(图像水平清晰度大于250线)、标准清晰度数字电视(图像水平清晰度大于500线)、高清晰度数字电视(图像水平清晰度大于800线，即HDTV)。VCD的图像格式属于低清晰度数字电视(LDTV)水平，DVD的图像格式属于标准清晰度数字电视(SDTV)水平。 按显示屏幕幅型分类：可以分为4：3幅型比和16：9幅型比两种类型。 按扫描线数(显示格式)分类：可以分为HDTV扫描线数(大于1000线)和 SDTV扫描线数(600～800线)等。 数字电视的优点 ??数字电视技术与原有的模拟电视技术相比，有如下优点： 信号杂波比和连续处理的次数无关。电视信号经过数字化后是用若干位二进制的两个电平来表示，因而在连续处理过程中或在传输过程中引入杂波后，其杂波幅度只要不超过某一额定电平，通过数字信号再生，都可能把它清除掉即使某一杂波电平超过额定值，造成误码，也可以利用纠错编、解码技术把它们纠正过来。所以，在数字信号传输过程中，不会降低信杂比。而模拟信号在处理和传输中，每次都可能引入新的杂波，为了保证最终输出有足够的信杂比，就必须对各种处理设备提出较高信杂比的要求。模拟信号要求

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      当然是模拟的了，所有的量都是在一定范围内连续变化的。我们为了能够更加方便的描述这些量，对它们进行了数字化。而数字量就不一样了，它是分立的的几个值。

      举个例子，我们形容一个人的身高，模拟的说法是一米七到一米七五之间，数字的说法就是一米七三。

接下来说AD转换器，它的出现也是为了让我们能更方便、更直接的描述电压的高低。AD转换器，英文全称为Analog-to-Digital Converter，是模拟量到数字量的一个转换过程，主要用于电压的采集。它的出现就如同有了一把尺子，很容易就能量出电压的高低。

在电子设备中，经常要检测各种模拟量：温度、压力、速度、流量、重力加速度等等，这些模拟量都被相应的传感器转换为电压信号，我们只需要测量电压的高低，就能得到相应参数。

AD的主要参数有哪些？

1、AD的位数：表明这个AD共有2^n个刻度，8位AD，输出的刻度是0~255.

2、分辨率：就是AD能够分辨的最小的模拟量变化，假设5.10V的系统用8位的AD采样，那么它能分辨的最小电压就是5.10/255=0.02V。

积分非线性度，表示了ADC器件在所有的数值点上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一点的误差值。也就是，输出数值偏离线性最大的距离。单位是LSB（即最低位所表示的量）。比如12位ADC：TLC2543，INL值为1LSB。那么，如果基准4.095V，测某电压得的转换结果是1000，那么，真实电压值可能分布在0.999~1.001V之间。

4、DNL：Differencial NonLiner-差分非线性度，理论上说，模数器件相邻量个数据之间，模拟量的差值都是一样的。就相一把疏密均匀的尺子。但实际并不如此。一把分辨率1毫米的尺子，相邻两刻度之间也不可能都是1毫米整。那么，ADC相邻两刻度之间最大的差异就叫差分非线性值（Differencial NonLiner）。DNL值如果大于1，那么这个ADC甚至不能保证是单调的，输入电压增大，在某个点数值反而会减小。这种现象在SAR（逐位比较）型ADC中很常见。

5、基准源：有内部基准源、外部基准源等等。

6、转换速率：也就是转换周期的倒数，转换周期就是完成一次AD转换所需的时间。

今天要用到的器件是PCF8591，为什么选它？太多的开发板上用它做演示了，而且还是IIC总线通信的。既学习了AD采样，又学习了IIC总线。

为什么选这两个引脚？因为51单片机上没有IIC总线接口，需要用普通的IO模拟，所以它随便选了两个IO接上就行。

VREF是什么？基准电压，也是它能测量的最大电压。

如何控制？今天先不说IIC总线，只说控制流程。

1、发送地址字节，选择该器件。

3、重新发送地址字节，选择该器件。

4、接收目标通道的数据。

这次的程序流程是：AD采样，串口发送，循环执行。

下面是AD采样源代码：

      忽然发现，已经写到AD/DA这里来了。严格来说，已经不是51单片机的内容了，而是周边应用电路的一些东西。这些东西涉及的知识面比较广，什么都有可能提到。

      因为无论是课本也好，器件手册也好，大部分讲的都是原理或者寄存器，起到的是一个工具书的作用，类似于语文课上用的字典。但是这就出现了一个问题，很多人想通过看课本或者看器件手册的方式来掌握这些设备。

      还记得我刚才说的话么，它们就类似于语文课上用的字典，但是，有谁是通过看字典学会说话的！！！

      我们都是通过模仿别人学会说话的，遇到不认识的字才去查字典！但是很多人或者很多学校都把这两件事的顺序搞反了。

      记得之前我在英飞凌官网进行芯片选型，网页都翻烂了，找不到合适的。因为英飞凌不是我家开的，我不能保证每次都能顺利的找到我想要的东西。

      但是，我同事参加了一次电子展，在展会上遇到了英飞凌的展台，然后问他们，他们一听我们的需求，马上找出一堆能满足我们要求的芯片。

DA转换（Digital to Analog），是将数字量变成模拟量的一个过程。AD与DA刚好是相反的两个过程，AD是把模拟信号变成单片机可识别的数字信号；DA是把单片机可识别的数字信号变成连续变化的模拟量。这两种功能的应用范围都非常广泛！

      主要参数如下，具体什么意思就不讲了，大家可以百度一下。（因为我编不出来了...）

看到这么多参数，是不是很晕？

搞了这些年电子，感触最深的有一点是：无论做什么，先求有，再求好！

不要总想一口吃个胖子，没那么多天才。参数是很多，但是没要求你一下子全都记住，甚至你可以只记一两个。先把大致的应用流程跑一遍，跑下来，你才对这个设备有一个整体的概念，然后针对你的要求，比对相应的参数，进行修改、调试。

哪怕是在工作中，也不一定会考虑全部的参数。例如转换时间，我到现在也没认真看PIC内部的AD采样转换时间有多久，因为有些设备对实时性要求很低，速度慢一些也没事。

然后是控制流程，认真看器件手册的，或者看了昨天日志的，都知道是怎样一个流程：

好了，上程序。通过DA输出渐变电压控制LED，形成呼吸灯的效果。里面有个警告：















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