19.Выбор шага дискретизации.

В настоящее время отсутствуют методы выбора оптимального шага дискретизации. При оценке максимального шага дискретизации пользуются теоремой Котельникова (теорема Найквиста). Если  непрерывна и ее частотный спектр не содержит составляющих выше F Гц, то  полностью определена совокупностью ординат, отстоящие друг от друга на интервал  . В результате дискретизации передача непрерывного сигнала заменяется передачей отдельных дискретных значений сигнала. При этом точность передачи не нарушается. Это означает что если дискретные значения функции взяты через интервал подать на вход идеального частотного фильтра с верхней границей пропускания   , то на выходе получим функцию в ее первоначальном виде. При этом надо иметь ввиду, что если содержит составляющие выше F Гц, то такая частота при цифровой обработке будет восприниматься как гармоническая составляющая с частотой меньше F Гц, т.е. происходит маскировка высших частот под низшие.

20.Интерфейсы цифровых устройств.

Интерфейс - совокупность апаратных и программных средств, необходимых для организации взаимодействия различных устройств. Для связи между микропроцессором и переферийными устройствами используются 2 вида интерфейсов: параллельный, последовательный. Наиболее быстрый обмен информацией обеспечивает пареаллельный интерфейс. В этом случае по синхронизирующему сигналу передатчик подает на шину данных все разряды машинного слова. Приемник считывает эти данные. При одновременной передаче сигналов по проводникам и их изменении на соседних проводниках могут индуктироваться импульсы тока, которые могут восприниматься как помехи. При увеличении дальности передачи возрастает емкость проводов и кабелей и интенсивность помех, поэтому дальность передачи не превышает 1-2 м. Кроме того, требуется достаточно сложный тракт передачи информации выключателей n+1 физических линий, где N- разрядность передаваемого слова. Более просто выполняется последовательный интерфейс.В режиме ожидания передачи существует сигнал 1. Начало передачи приемник распознает по появлению на линии сигнала 0. Это так называемый стартовый бит. Затем разряд за разрядом передаются все биты данных, а затем передается бит паритета. Оканчивается сообщение передачей стоповых битов (1-2 бита). Стоповые биты определяют минимальный интервал между передачей отдельных слов данных.Длительность передачи одного бита заранее оговорена, т.е. приемник и передатчик должны быть заранее настроены. Обычно используется стандартный ряд скоростей : 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200…бит/сек. Бит паритета используется для обнаружения сбоев в работе. Для повышения помехозащищенности в кодовые комбинации вводиться дополнительный избыточный разряд. Бит паритета устанавливается передатчиком состояние 1, если в слоге данных нечетное число единиц и используется четный паритет. В случае договоренности о работе с нечетным паритетом биту данных присваивается 0. Существует много стандартов на каналы последовательной связи, различающие по организации и длине скорости связи.RS232: В основе интерфейса лежит однопроводная несогласованная линия связи по которой информация передается двуполярными импульсами со скоростью до 20кбит/сек при длине линии связи не более 15м.Для передачи сигнала используется один провод напряжения которого сравниваются в приемнике с напряжение линия-земля. Эта линия земля используется для всех других цепей. Такой способ построения линии связи наиболее прост, но имеет существенный недостаток. На информационный сигнал накладываются помехи. Т.к. помехи в линии связи пропорциональны длине линии и ширине полосы рабочих частот, то накладываются ограничения на оба параметра.Во многих реле по последовательной связи выполненные в стандарте RS485, которые требуют симметричной дифференциальной линии связи (витая пара, радиочастотные кабели). В этом случае сигнал передается в виде разносного напряжения, а помехи остаются синфазные.RS485-интерфейс обеспечивает связь длинной до 1200м при скорости обмена до 10 мбит/сек.