9-laboratoriya ishi mavzu: Turli chastotali va uzluksiz signal generatorini loyihalashtirish Ishning maqsadi

Analog signallar (uzluksiz to‘lqinlar). Kommunikatsiyaning eskirgan vositalari: telefon, radio va televideniya analogli signallar bilan ishlashga mo‘jallangan. Analog signal tashuvchi to‘lqin deb ataluvchi uzluksiz elektrlik signallardan tashkil topgan to‘lqindan iborat. Analogli tashuvchi to‘lqinlarning ikki asosiy ko‘rsatkichi chastota va amplitudadan iborat:
Chastota –to‘lqin tebranishlarning vaqt birligida (sekund) necha marta to‘liq takrorlanishini bildiruvchi son.
Amplituda – berilgan vaqt oralig‘ida to‘lqinning maksimal balandligi.
Analogli signal deb - analog signal amplitudasining maksimal va minimal oralig‘da cheksiz qiymatlar sonini qabul qilinishga aytiladi.


1-rasm Analogli signal
Raqamli signallar.
Raqamli (diskret) signallar. Raqamli signallar ikki xil diskret almashinuvchi (bor-yo‘q) signallardan iboratligi sababli u orqali ikkilik sanoq sistemasidagi ma’lumotni tasvirlash mumkin. Bunda elektrik implusning borligi 1, yo‘qligi 0 bilan ikkilik tarzda diskret signallarni uzatish 1880 yillarning o‘rtalarida Samuel Morze tomonidan joriy qilingan edi.



2-rasm. Raqamli signallar.
Kompyuterda hosil qilingan ma’lumotni uzatish uchun raqamli signallardan foydalanish ham tez, ham qulay va aniq bo‘ladi. Ammo hozir ham ko‘pgina aloqa qurilmalari (telefon, telegraf, radio, televideniya) analog signallar bilan ishlaydi. Bu muammodan qutilish uchun modem zarur. Modem raqamli signali analogli signalga ham ( modulyasiya), analogli signalni raqamli signalga ham (demodulyasiya) aylantira oluvchi yagona qurilmadir.
Modemning asosiy ko‘rsatkich uning ma’lumot almashinish tezligi hisoblanadi. Bu tezlik bod (bit/sek) yoki kbit/sek-larda ulanadi.
Ixtiyoriy son Q ni q asosga ega ixtiyoriy sanoq tizimida quyidagi polinom yordamida ifodalash mumkin:

bu yerda, xi - razryad koeffitsiyenti (xi=0.. .q-1);
qⁱ - vazn koeffitsiyenti.
q soni ham butun, ham kasr son bo‘lishi mumkin. Raqamning pozitsiya tartibi xi razryad deb ataladi. q ning musbat darajaga ega bo‘lgan razryadi xq sonning butun qismini, manfiy darajaga ega bo‘lgan qismi esa, kasr qismini hosil qiladi. xn-1 va x-m raqamlar mos ravishda sonning katta va kichik razryadlari hisoblanadilar. Ikkilik sanog‘ida q=2, o‘nlik sanog‘ida m=10. Sanoq asosi qancha katta bo‘lsa, mazkur sonni ifodalashda shuncha kam miqdorda razryad talab qilinadi, demak, uni uzatish uchun kam vaqt sarflanadi.
Boshqa tomondan, q asosga ega bo‘lgan sonni elektr signallar yordamida ifodalash uchun, chiqishida turli q elektr signallar shakllantiruvchi elektr qurilma talab qilinadi. Demak, q qancha katta bo‘lsa, elektron qurilma shuncha ko‘p turg‘un diskret holatlarga ega bo‘lishi kerak. q ortishi bilan chiqish signalining diskret sathlari orasidagi farq kamayib boradi. Demak, tashqi ta’sirlar natijasida xatoliklar yuzaga kelish ehtimoli ortadi va qurilma murakkablashib ketadi.
Ma’lumki, uchlik tizim (q=3) eng samarali, ikkilik (q=2) va to‘rtlik (q=4) tizimlar esa undan quyi hisoblanadi. Yetarli xalaqit-bardoshlikni ta’minlashda q ni tanlash mezoni bo‘lib, apparat xarajatlarini minimallash hisoblanadi. Bu munosabatda ikkilik tizimi tanlangan, chunki elektron qurilmalar faqat ikkita turg‘un holatga ega bo‘lishi kerak. U holda, bu tizimda signallarni ajratish uchun faqat: impuls bormi yoki yo‘qmi? degan savolga javob berish kifoya bo‘ladi.
Masalan, o‘nlik son X=29 ikkilik tizimda quyidagi ko‘rinishda:
29 = 1·24 + 1·23 + 1·22 + 0·21 + 1·20
simvol koʻrinishda esa, 11101 raqamlar ketma-ketligi bilan ifodalanadi.
Shunday qilib, ikkilik sanoq tizimida ixtiyoriy sonni 0 yoki 1 raqamlari yordamida yozish mumkin ekan. Bu sonlarni raqamli tizimda ifodalash uchun elektr kattalik (potensial yoki tok) jihatidan bir-biridan aniq farqlanuvchi, ikkita holatni egallashi mumkin boʻlgan qurilmaga ega boʻlish yetarli hisoblanadi. Bu kattaliklardan biriga 0 raqami, ikkinchisiga esa 1 raqami beriladi.
Hisoblash texnika qurilmalari bilan ishlashda 2, 8, 10, 16 asoslarga ega boʻlgan pozitsion sanoq tizimlari bilan toʻqnash kelinadi. Raqamlarni bir sanoq tizimidan ikkinchisiga oʻtkazish uchun quyidagi qoidalar mavjud:
1- qoida. Kichik asosga ega bo‘lgan sanoq tizimidan katta asosga ega bo‘lgan sanoq tizimiga o‘tishda (1.1) ifodadan foydalaniladi.
Misol: X2=10112 ikkilik sonini X10 o‘nlik soniga o‘zgartiring.
Yechimi. (3.1) ga asosan q=2 uchun
X10 = 1·2 3 + 1·2 2 + 0·21 + 1·20 =11
ga ega bo‘lamiz.
2 - qoida. Kichik asosga ega bo‘lgan sanoq tizimidan katta asosga ega bo‘lgan sanoq tizimiga o‘tish quyidagicha amalga oshiriladi:
A) birlamchi signalning butun qismi yangi sanoq tizimi asosiga bo‘linadi;
B) birlamchi signalning kasr qismi yangi sanoq tizimi asosiga ko‘paytiriladi.
Misol: 25,12 o‘nlik sonini ikkilik sanoq tizimiga o‘zgartiring.
Yechimi.
1. Butun qismni o‘zgartiramiz:
25:2 = 12 + 1 (X0 = 1)
12:2 = 6 + 0 (X1 = 0)
6:2 = 3 + 0 (X2 = 0)
3:2 = 1 + 1 (X3 = 1)
1:2 = 0 + 1 (X4 = 1)
X2 ikkilik sonining butun qismi bo‘linishining so‘nggi natijasidan yoziladi, ya’ni 2510=110012 ko‘rinishida bo‘ladi.
2. Kasr qismini o‘zgartiramiz:
0,12·2 = 0 + 0,24 (X-1 = 0)
0,24·2 = 0 + 0,48 (X-2 = 0)
0,48·2 = 0 + 0,96 (X-3 = 0)
0,96·2 = 1 + 0,92 (X-4 = 1)
0,92·2 = 1 + 0,84 (X-5 = 1).
Aniqligi yuqori darajada bo‘lgan natija olish uchun bu jarayonlar k - marta takrorlanadi. 5 ta qiymatgacha aniqlikda bo‘lgan ikkilik sonini kasr qismini yozish uchun ko‘paytirishning birinchi natijasidan olinadi, ya’ni 0,1210=0,00012 ko‘rinishida bo‘ladi.
3. So‘nggi natija 25,1210 ≈ 11001,00012 ko‘rinishida bo‘ladi.
Eslatma. Ikkilik sanoq tizimidan sakkizlik yoki o‘n oltilik sanoq tizimiga o‘tish ancha sodda usulda amalga oshirilishi mumkin. 8=23, 16=24 bo‘lgani sababli, sakkizlik sanog‘ida yozilgan sonning bir razryadini uchta razryad, o‘n oltilik sanog‘ida yozilgan bir razryadini to‘rtta razryad ko‘rinishida va aksincha ifodalash mumkin.
Misol: X2 =1010012 ni X8 ga o‘zgartiring.
Yechimi. 11.1-javdalga mos ravishda 1012 = 58 va 0012 = 18 ga teng, shu sababli X8 = 518 bo‘ladi.
Misol: X2 =101 001102 ni X16 ga o‘zgartiring.
Yechimi. 1.3-javdalga mos ravishda 10102 = A16 va 01102 = 616 ga teng, shu sababli X16 = A616 bo‘ladi.
Raqamli texnikada bit, bayt, so‘z kabi terminlar keng qo‘llaniladi.
Ikkilik razryadni odatda, bit deb atashadi. Shunday qilib, 1001 soni 4 bitli ikkilik soni, 101110011 soni esa, 9 bitli ikkilik soni hisoblanadi. Sonning chap chekkasidagi bit katta ryazryad (u katta vaznga ega), o‘ng chekkadagi bit kichik razryad (u kichik vaznga ega) hisoblanadi. 16 bitdan iborat bo‘lgan ikkilik soni keltirilgan.
Mikroprosessor texnologiyasida bir soatlik puls odatda bitta atom operatsiyasiga to'g'ri keladi. Arxitektura va o'qitish turiga qarab bitta yo'riqnomani
mikroprosessorning bir yoki bir necha taktlarida qayta ishlashi mumkin. Logic Converter asosida qurilishi mumkin.