Микропроцессоры

Универсальные микропроцессоры используются для построения универсальных вычислительных машин, в т.ч. персональных компьютеров и серверов. В них используются самые передовые решения по повышению быстродействия, не обращая особого внимания на габариты, стоимость и потребляемую энергию.
В технике специализированные вычислительные устройства используются для управления технологическими процессами, приборами и устройствами, системами измерения и связи. Такие вычислительные устройства называются контроллерами.
Для управления малогабаритными устройствами измерения, обработки сигналов и связи используются однокристальные микроЭВМ, которые в настоящее время называются микроконтроллерами. В микроконтроллерах максимальное внимание уделяется минимизации габаритов, стоимости и потребляемой энергии.
Еще один класс микропроцессоров решает задачи, которые традиционно решала аналоговая схемотехника. Это сигнальные процессоры. К сигнальным процессорам предъявляются специфические требования. От них требуются максимальное быстродействие, малые габариты, легкая стыковка с аналого-цифровыми и цифро-аналоговыми преобразователями, большая разрядность обрабатываемых данных и небольшой набор математических операций, обязательно включающий операцию умножения-накопления и аппаратную организацию циклов.


1. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ


1.1. Назначение и виды цифро-аналоговых
преобразователей
1.2. Основные параметры ЦАП
1.3. Принципы построения ЦАП
1.4. Серийные микросхемы ЦАП


1.1. Назначение и виды цифро-
аналоговых преобразователей

Для сопряжения микропроцессорных систем и микро-ЭВМ с внешними устройствами применяются цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.

Цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) называется электронные устройства, предназначенные для преобразования цифровой информации в аналоговую. Они используются для формирования сигнала в виде напряжения или тока, функционально связанного с управляющим кодом. В большинстве случаев эта функциональная зависимость является линейной. Наиболее часто ЦАП используются для сопряжения устройств цифровой обработки сигналов с системами, работающими с аналоговыми сигнала­ми. Кроме этого, ЦАП используются в качестве узлов обратной связи в аналого-цифровых преобразователях и в устройствах сравнения цифровых величин с ана­логовыми.
ЦАП применяются в системах передачи данных, в измерительных приборах и испытательных установках, в син­тезаторах напряжения и генераторах сложных функций, для формирования изоб­ражений на экране дисплеев и др. В связи с этим разработано и выпускается большое количество интегральных микросхем ЦАП.
Схемы ЦАП можно классифицировать по различным признакам: принципу действия, виду выходного сигнала, полярности выходного сигнала, элементной базе и др. По принципу действия наибольшее распространение получили ЦАП следую­щих видов: со сложением токов, с делением напряжения и со сложением напряже­ний.
По виду выходного сигнала ЦАП делят на два вида: с токовым выходом и выходом по напряжению. Для преобразования выходного тока ЦАП в напряже­ние обычно используются операционные усилители. В зависимости от полярности выходного сигнала ЦАП принято делить на однополярные и двухполярные.
Управляющий код, подаваемый на вход ЦАП, может быть различным: двоич­ным, двоично-десятичным, Грея, унитарным и др. Кроме того, различными могут быть и уровни логических сигналов на входе ЦАП.
При формировании выходного напряжения ЦАП под действием управляюще­го кода обычно используются источники опорного напряжения.
Кроме этого, ЦАП классифицируют по основным характеристикам: количеству разрядов, быстродей­ствию, точности преобразования, потребляемой мощности.