Задача 1.
Перевести десятичное число 10, представленное в циклическом коде Грея, в двоичный код. При этом изложить правила перевода и представить их в аналитическом виде.
Прежде чем перейти к решению самой задачи. Ознакомимся некоторыми понятиями, теориями и правилами.
Представление информации - это способ отобращения входных или выходных сообщений любого из блоков или устройств ИВС в форме наиболее удобной для дальнейшего использования в отношении точности, быстродействия и достоверности.
В нашей задачи необходимо перевести число из циклического кода Грея в двоичный код. Особенность циклического кода Грея состоит в том, что соседние ходовые эквиваленты отличаются только в одном из разрядов, что обеспечивает более высокую помехоустойчивость при передачи и преобразовании информационных сигналов.
N0 N2 Nц 0 0000 0000 1 0001 0001 2 0010 0011 3 0011 0010 4 0100 0110 5 0101 0111 6 0110 0101 7 0111 0100 8 1000 1100 9 1001 1101 10 1010 1111 11 1011 1110 12 1100 1010 13 1101 1011 14 1110 1001 15 1111 1000
Таблица 6
Недостаток циклического кода Грея состоит в необходимости его преодразования в двоичный код при вводе информации в ЦВМ из-за сложности выполнения математических операций в циклическом кодеГрея.
Правила перевода чисел из циклического кода в двоичный код.
Правило первое. Чтобы выполнить перевод числа циклического кода в двоичный, начиная со старшего разряда, необходимо при определнии каждой из цифр двоичного кода сложить по mod 2 цифры циклического кода, включая рассматриваемый разряд циклического кода.
Сформулированное выше правило можно выразить
Правило второе. При переводе числа из циклического кода в двоичный, начиная с младшего (первого) разряда, двоичного кода определяется как сумма по mod 2 цифр всез разрядов циклического кода; цифра второго разряда двоичного кода (со стороны младшего) определяется как сумма по mod 2 цифр младшего разряда двоичного и циклических кодов; цифра третьего разряда двоичного кода определяется как сумма по mod 2 цифр второго разряда двоичного и циклического кодов и т.д. Аналитически это правило можно представить в виде:
Для нашего случая.
Перевод числа, начиная со старшего разряда:
Для начала десятичное число 10 в циклическом коде Грея будет NЦ=1111.
Итак получили, что N2=1010
Перевод числа начиная с младшего разряда:
Итак аналогично первому получили код N2=1010
Задача 2.
Определить максимальную скорось изменения выходного сигнала датчика, если его погрешность равна 1 %, диапазон изменения сигнала от 0 до 100 В, а пропускная способность ПНК на выходе данчика равна 100 бит/с.
Как и для предыдущей задачи, перед тем как решить ее ознакомимся с теоретической частью.
Формирование информации - это процесс восприятия физической (или экологической) среды (например, влажность, температура, давление), перемещения, вращения и т.п.
В широком смысле это процесс, связанный с поиском, обнаружением и представлением сообщений в форме, наиболее удобной для дальнейшего использования.
Наиболее распространенными техническими средствами формирования информации являются датчики, которые могут быть как аналогового, так и цифрового типа.
Основными параметрами датчиков являются чувствительность к восприятию первичного сообщения, а также физический носитель входных и выходных сигналов.
Датчик и рецептор
представляют собой четырехполюстник.
В качестве примера может служить
пьезодатчик, преобразующий давление 
в электрическое
напряжение
.
Основными показателями качества работы датчика являются:
Коэффициент преобразования
,
где
-
приращение выходной величины (напряжение),
вызванное приращением
первичного
сообщения. Приведенное соотношение
является показателем безинерционных
линейных датчиков-преобразователей.
Датч
ик
является безинерционным, если значение
не
зависит от длительности приращения
,
ограниченного в определнных пределах.Датчик (реальный) является линейным, если:
при K0=const,
а x имеет ограниченный диапазон изменения.
Для линейного датчика
.Для нелинейного характеристика его преодразования
может быть представлена рядом Тейлора
в окрестности выбранного значения
:
.В этом случае для малых приращений коэффициент преобразования
Передаточная функция.
Передаточная функция характеризует зависимость коэффициента преобразования линейного датчика от частоты входного сигнала.
Линейность датчика
Характеризует степень приближения функции
к
линейной зависимости
.Чувствительность датчика
определяется минимальным значением первичного сообщения, которое может быть преобразовано в напряжение. На чувствительность датчика влияют: используемый физический эффект, внутренние шумы, температура, полоса частот.
Мы познакомились с наиболее распространенным средством формирования информации. Теперь ознакомимся с основными обобщенными параметрами источника информации.
Основными
обобщенными параметрами источника
информации являются: погрешность
d,
скорость
и диапазон изменения сигналов S=Smax
- Smin,
средняя мощность полезных сигналов P и
помех Ph,
разрешающая способность сигнала по
уровню mS
и по времени nt,
шаг квантования по уровню DS
и по времени Dt
и другие, которые могут быть выражены
посредством обобщенных физических
параметров: TS,
DS,
FS
и j(V).
Допустим, что источником информации является аналоговый датчик, вырабатывающий непрерывные сигналы с одинаковой погрешностью во всем динамическом диапазоне и с переменной скоростью изменения сигналов. В этом случае выходные датчика могут быть представлены как квантованные с постоянным шагом квантования по уровню (DS=const) и переменным шагом квантования по времени (Dt=var).
Параметры квантования, погрешность и быстродействие датчика могут быть определены.
или
дв.ед / с.
Если максимальная скорость изменения сигнала сохраняется во всем диапазоне, то
В / с,
откуда
.
И находим
.
На основании полученных зависимостей можно выразить быстродействие датчика, т.е. максимальную скорость выработки информации:
дв.ед. / с .
Решение нашей задачи.
Д
ПНК;
Д=
ПНК;
Из этого выражения
мы находим
В / с.