模数转换与数模转换

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1、1.7典型人体生理参数与特点1-24被测信号幅度范围频率范围(Hz)心电（皮肤电极）50V-5mV0.05~100脑电（头皮电极）2V-10V1~100肌电20V-10mV10~2000（针电极）心音——5~4000视网膜电位0-1mV0~50眼电0.01mV-4mV0.1~100动脉血压0~300mmHg0.1~100静脉血压0~40mmHg0.1~100血流1~300cc/sec1~20呼吸率每分钟10~20次0.15~1.5表:部分生理信号的幅度范围1.7.1人体生理参数幅度范围第二章医学信号采集系统设计人体生理信号如心电图、脑电图都是模拟信

2、号，是以连续方式存在和变化。随着计算机技术和数据转换器件的迅速发展，数字信号应用得以实现，它具有便于存贮、运算及抗干扰能力强等优点。数据采集系统把从传感器或其他方式得到的模拟信号，经过必要的处理后转换成数字信号，供存贮、处理、显示、传输之用。2-1.2-2能将模拟量转换为数字量的电路称为模数转换器，简称A/D转换器或ADC；能将数字量转换为模拟量的电路称为数模转换器，简称D/A转换器或DAC。2.1信号转换基础2.1.1单极性代码(1)普通二进制即自然二进制，最右位是最低有效位(ＬＳＢ)最左位是最高有效位(ＭＳＢ)(2)BCD(Binary-CodedDe

3、cimal)码BCD码是一种二进制的数字编码形式，用二进制编码的十进制代码1)特点：利用四或八个位元储存一个十进制的数码可保证保存数值的精确度避免浮点运算时耗费的时间2-32)BCD码的分类：[1]按是否压缩划分压缩BCD码:四位二进制表示一个数字非压缩BCD码:八位二进制表示一个数字[2]按加权形式划分有权BCD码：8421、2421及5421（附表）无权BCD码：余3码、格雷码例把十进制数369.74编成8421BCD码。2-32-3十进制数字ASCII码压缩BCD码非压缩BCD码000110000000000000000100110001000100

4、0000012001100100010000000103001100110011000000114001101000100000001005001101010101000001016001101100110000001107001101110111000001118001110001000000010009001110011001000010012-3十进制数(3)格雷码（格雷反射码）1)特点采用绝对编码方式，具有反射特性和循环特性格雷码属于可靠性编码，是一种错误最小化的编码方式格雷码是一种数字排序系统，其中的所有相邻整数在它们的数字表示中只有一个数字不同

5、格雷码不是权重码，每一位码没有确定的大小，不能直接进行比较大小和算术运算2-42)二进制码与格雷码的转换2-4二进制码->格雷码:从最右边一位起，依次将每一位与左边一位异或，作为对应格雷码该位的值，最左边一位不变；格雷码->二进制码:用‘0’和采集来的4位格雷码的最高位（第4位）异或，结果保留到4位，再将异或的值和下一位，依次异或，直到最低位2.1.2双极性代码(1)原码即二进制定点表示法，即最高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其余位表示数值的大小。[+7]原=   0    0000111  B[-7]原=   1    0000111  B注意

6、：数0的原码有两种形式[+0]原=00000000B    [-0]原=10000000B8位二进制原码的表示范围：-127～+1272-5（2）反码正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但符号位除外。[+7]反=  0   0000111  B[-7]反=  1   1111000  B注意：数0的反码也有两种形式，即[+0]反=00000000B[-0]反=11111111B8位二进制反码的表示范围：-127～+1272-5（3）补码(类比偏移二进制码）正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加1。[+7]补=   0   0

7、000111  B[-7]补=   1   1111001  B注意：与原码、反码不同，数值0的补码只有一个，即[0]补=00000000B。若字长为8位，则补码所表示的范围为-128～+127；2-52-5符号位1+真值的数值部分按位取反+1符号位1+真值的数值部分按位取反符号位1+真值的数值部分负数符号位0+真值的数值部分符号位0+真值的数值部分符号位0+真值的数值部分正数补码反码原码例求-53的原码，反码，补码及偏移二进制码X2=-53=-0110101B[X2]原=10110101B[X2]反=[X2]补=[X2]偏=2.2D/A转换器(DAC)2

8、.2.1基本原理和转换特性将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换