第二章 数据转换和总线

1、M5数字电子技术基础数字电子技术基础u第一章第一章数字电子基础数字电子基础u第二章第二章数据转换和总线数据转换和总线u第三章第三章基本计算机基本计算机u第四章第四章电子显示器电子显示器u第五章第五章静电感应、电磁防护静电感应、电磁防护数字电子技术基础数字电子技术基础u数据转换和总线数据转换和总线利用数字信息处理系统时，就必须将系统的模拟输入量转换为 数字量进行处理，然后再将数字系统输出的数字量转换为模拟量输出。这就是所谓的数据转换。数据转换。数据转换数据转换所谓模拟量模拟量就是连续的物理变量，如电压、电流、转角、长度变量等。数字量数字量则是指离 散的、不连续的量，它可以用有限数位来表示一个连续

2、变化的物理量。在数字量和模拟量之间进行转换，就需要两种类型的转换器，它们是数模传换器（是数模传换器（D/ A)和模数转换器（和模数转换器（A/D)。由于现代机载电子设备中大多采用数字技术对信号进行处理， 所以数据转换器在飞机上的应用相当广泛。D/A转换器转换器D/A转换器是将数字量转换为模拟量的器件。它的目的就是把数字信号变成模拟信号。在数字量和模拟量之间进行转换，就需要两种类型的转换器，它们是数模传换器（是数模传换器（D/ A)和模数转换器（和模数转换器（A/D)。二二进制加权阶梯电路进制加权阶梯电路最简单的D/A转换器之一。A/D转换器转换器A/D转换器是将模拟量转换为数字量的器件。实际中

3、所用的信息大都是模拟信号必须先经过A/D转换，才能输入到计算机进行处理。因此A/D转换器在计算机系统中得到了广泛应用。在A/D转换器中，有以下几种基本转换方法：并行比较法、斜波法、逐次逼近法和积分法等。其中，逐次逼近法和积分法用得较多。斜波型斜波型A/DA/D转换器转换器斜波型A/D转换器也称为计数式A/D转换器。它是将未知电压输入到一个连成为斜波发生器的转换器上。如果未知输入模拟电压大于斜波信号，则计数继续进行；如果斜波信号超过未知输入电压，则计数停止，并将斜波保持在一个固定电平上，然后由计算机读出。数据总线数据总线将多个功能部件连接起来，并传送信息的公共通道称为总线。若一条传送线只连接一个

4、源和一个负载，则不能称为总线。总线实现了将属于不同来源的信息在一组统一的传输线上进行分时传送的目 的，所以在计算机中采用总线的最大优点在于减少了机器中信息传输线的数目。ARINC429ARINC429数据总线数据总线为了使航空电子设备的技术指标、电气性能、外形和插接件等规范统一，由美国各航空 电子设备制造商、定期航班的航空公司、飞机制造商以及其他一些国家的航空公司联合成立 了一个航空无线电公司ARINC。由这个公司制定的一系 列统一的航空工业标准和规范称为ARINC规范。ARINC 429数据总线所传输的数据或者采用二十进制（BCD)编码，或者采用二进制（BNR)表示法编码。多路调制器和多路分

5、配器多路调制器和多路分配器在数字系统中，大多数数据直接通过电缆传送。在很多情况下，数据位必须从一点传输到另一点。有时，还需要将它们传送到很远的地方。如果所有的数据都要求以并行方式同时传输，那么，电缆的数量将很多，这样既增加重量，又浪费材料。因此，在传输多路数据时，常采用单线以串行方式发送，在接收端，再将其转换成并行数据。我们把发送串行数据 的设备称为多路调制器（MUX)，把接收串行数据的设备称为多路分配器（DEMUX)。多路调制器多路调制器3根地址线用来选择8根输入线中的任何一根。例如，当地址线A2、A1、A0分别为011时，只有“与门” 3打开，此时输入信号D3能通过“或门” 8输出。同理，

6、当A2、A1、A0分别为101时，只有“与门” 5打开，从而输出D5的信号。地址是由处理器控制的。根据地址线上的信号顺序，在MUX的输出端就产生了串行数据，该集成块称为8 8取取1 1多路调制器多路调制器。多路分配器多路分配器多路分配器将从单线中获取的串行数据，按一定顺序把它分配到几根输出线上输出。右图所示为一个典型的8位多路分配器，图中的地址线作为输入的串行数据选择门，它 决定串行数据从哪个输出端输出。A2、A1、A0分别为100，则只有“与门” 4能打开。同时，地址线的定时应由该输入串行数据来同步，以保证将串行数据位送到正确的输出端上。光纤技术光纤技术用光纤传输信息时，必须通过对光源的调制

7、将信息转换到红外线光的频段再进行传输。这种信息传输系统称为光纤传输系统。现代飞机上某些系统之间的数据信息传输已经采用了光缆。光纤数据传输的优点光纤数据传输的优点（1）光纤的重量比电缆的重量轻。现代飞机上总的信息传输容量在不断增加，采用光纤将减轻飞机的重量。（2）光纤不受电磁场的干扰。光缆中传输的是光信号，它的周围既不产生磁场，也不受其他电磁场的干扰。（3）光纤的传输速度快。现代飞机所要求的数据流的传输速度为10MB/s，而电缆传输则达不到这一速度。目前B-777的光缆传输速度达到了 100 MB/s。（4）光纤的信息传输量比较大。在信息传输过程中，整条信息的长度越来越长，铜电缆的传输带宽一般为MHZ，而光纤的带宽一般为GHz或更高。光纤通信系统光纤通信系统光纤通信系统是一个以光纤传输线取代传统导线传输线的通信系统。它由A/D转换器、 多路转换器、调制器、光源产生器、光源光纤耦合器、光纤、光信号检测器、电子处理 器、多路分配器、D/A转换器等组成。光纤的种类光纤的种类按其工作原理大致上分为多模式光纤和单模式光纤两种。这两种模式又都包含阶跃型和渐变型两种。光纤在飞机上的应用光纤在飞机上的应用由于光纤在数据传输方面的优点很