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我们己经说过,数字式信号不是高电平就是低电平。
因此,可以对数字式信号赋值。
例如,低电平数字信号可规定为0,而高电平数字信号则规定为1。
对数字信号赋值称作二进制编码。
“二进制”这个词表示两个数,而且在二进制编码系统中,这两个数分别是0和1(图4);
在汽车电脑中,以二进制代码传输信息。
状态、数量及文字等都可以用一系列的0和1表示。
很多输入传感器在0V-5V范围内工作。
节气门位置传感器(TPS)所能产生的电压为:
关闭节气门——0V-2V
部分开启节气门——2V-4V
大开节气门——4V-5V
电脑对每1个电压可以规定其数值为:
0V-2V——1
2V-4V——2
4V-5V——3
二进制代码是对数字式信号的数值贴合。
二、输入的调整
1.放大
有些输入传感器如氧(O2)传感器只产生小于lV的很低的电压信号。
相应地产生非常小的电流。
因此,这种信号在传输到微处理机之前,必须如以放大或增幅。
放大是由电脑内输入调整中的放大电路完成的(图5)。
输入信号放大意味着对这些信号增幅,增幅之后才对电脑有用。
2.模/数(A/D)转换
因为输入传感器产生模拟信号而微处理机按数字信号工作,所以必须把模拟信号转换为数字信号。
这项工作由电脑输入调整芯片中的转换器来完成(图6)。
A/D转换器以不变的时间间隔对模拟输入信号连续采祥。
如果A/D转换器对节气门位置传感器信号采样,采样电压为5V,则A/D转换器首先对采样电压进行量化,然后A/D转换器再将量化结果转变为二进制代码11(图7)。
因此,我们可以理解,A/D转换器对输入传感器信号连续采样,并对采样电压进行量化。
然后A/D转换器将量化结果转换为二进制代码。
在一些汽车电脑中,输入调整芯片与微处理机合并在一起。
三、微处理机
1.结构
微处理机是电脑中进行运算和判定的芯片。
在微处理机中有上千个三极管和工极管,这些三极管起到或通或断的电子开关的作用。
微处理机内的元件蚀刻在象手指尖大小的集成电路(IC)板上(图8),载有集成电路的硅片安装在扁平的矩形保护盒内,金属连接插脚从微处理机盒的两侧伸出来。
这些插脚把微处理机与电脑中的电路板相连接。
微处理机由各存储器芯片支承,后者存储信息并辅助微处理机进行判定。
存储器芯片看上去很像微处理机芯片,稍后我们将说明存储器电路板的功能。
微处理机芯片是电脑中进行运算及判定的芯片。
2.程序
程序是一组能为微处理机所接受的指令,程序把微处理机引进判定状态。
例如,程序可以通过微处理机检索传感器发送的信息,然后告诉微处理机如何处理这一信息。
最后,程序将指示微处理机触发继电器或电磁线圈等一类的输出控制装置.各种存储器存有程序和其他汽车数据。
微处理机借助这些数据进行运算,当微处理机进行运算及判定时,微处理机与存储器按下列方式进行工作:
1.微处理机从存储器读取信息。
2.微处理机将新的信息写进存储器。
3.信息存储
存储器有很多不同的存储单元。
存简单元与档案箱内的文件夹相似,而且每个单元有1个信息片。
每个存储单元分配1个地址。
此地址与文件夹上的文字或数字的排列结构相似。
每个地址都以二进制代码书写,由零开始顺序编制。
当发动机工作时,电脑接收到大量来自各传感器的信息。
电脑不可能立即处理所有这些信息。
另外,有些时候,电脑接收到需要做一些判断的传感器的信息。
在这种情况下,微处理机把信息通过指定的存储器地址写入存储器,并把信息送到该地址(图9)。
4.信息检索
当需要存储信息时,微处理机指定存储地址,并请求处理信息。
当需要处理指定地址的存储信息时,存储器把此信息的拷贝传送到微处理机(图10)。
原始在存储信息仍保持在存储器地址内。
存储器存储各种工作条件下的怠速空燃比。
传感器将发动机和汽车的运行工况通知电脑。
微处理机从存储器读取怠速空燃比,并与传感器的输入相比较。
在比较之后,微处理机做出必要的决定,并控制喷油器使其提供发动机所需要的空燃比
数字及常用逻辑电路
数字:
谈到数字,有很多同学可能会觉的很可笑,数字?
不就是1234……..这些吗?
是的,在日常的生活当中,我们用的一般都是十进制,但在计算机中,它只能识别二进制数,所以在这里我还得跟大家共同分析一下:
1、十进制:
十进制就是基数为“十”,所使用的数码为0~9共10个数字。
逢十进一。
是我们每天都会运用到的,在这里就不多谈了。
2、二进制:
二进制的基数为“二”,其使用的数码只有0和1两个。
在计算机中容易实现,在常用的的实现方式中如:
可以用电路的高电平表示1,低电平表示0;
或者三极管截止时集电极的输出表示1,导通时集电极输出表示0。
3、十六进制:
由于二进制位数太长,不易记忆和收写,所以人们又提出了十六进制的书写形式。
我们在汇编语言中多数用十六进制。
二进制编码
在计算机中,是采用二进制数。
因而,要在计算机中表示的数、字母、符号等都要以特定的二进制码来表示,这就是二进制编码。
一、二进制编码的十进制数:
BCD码(Binary-CodedDecimal)
字母与字符的编码
字母和各种字符($、#……)也必须按特定的规则用二进制编码才能在机中表示。
普通的是采用ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)码。
0~9的ASCII码为30H~39H,大写字母A~Z的ASCII码为41H~5AH。
二进制,十进制,十六进制数码对照
十进制
8421BCD码
二进制
1
0001
10
A
1010
3
3
0011
12
C
1100
5
5
00101
14
E
1110
7
0111
16
10
10000
二进制数的运算算术运算:
加、减、乘、除
逻辑运算:
与、或、异或、异
一、二进制加法
规则为:
(1)0+0=0
(2)1+0=0+1=1
(3)1+1=0,进位1
(4)1+1+1=1,进位1
如:
1101
1011
--------------------
11000
二进制减法
(1)0-0=0
(2)1-1=0
(3)1-0=1
(4)0-1=1,有借位
11000100
-00100101
--------------------------------
10011111
二进制乘法
(1)0×
0=0
(2)0×
1=0
(3)1×
(4)1×
1=1
1111
×
------------------
1111
0000
-------------------------
11000011
二进制除法:
除法是乘法的逆运算
000111
----------------------
101)100011
101
-------------
0111
----------------
---------
二进制逻辑运算逻辑"
与"
的规则:
0与0=0
0与1=0
1与1=1逻辑"
或"
1或0=1
1或1=1
0或0=0
逻辑"
异或"
0异或0=1
0异或1=1
1异或1=0
异"
0的异为1
1的异为0
带符号数的表示法一、机器数与真值
通常用最高位作为符号位,若字长为8位即D7为符号位,D6~D0为数字位,
符号位用0表示正,用1表示负如X=(01011011)B=+91X=(11011011)B=-91二、原码按上所述,正数的符号位用"
0"
表示,负数的符号位用"
1"
表示,这种表示法就称为原码。
X=+105原=01101001
X=-105原=11101001
三、反码
正数的反码表示与原码相同,最高位为符号位,用"
表示正,其余位为数值位。
(+4)10=00000100
符号二进制数值
(+31)10=00011111
(+127)10=01111111
而负数的反码表示为它的正数的按位取反(连符号位)而形成的。
(-4)10=11111011----反码表示
(-31)10=11100000----反码表示
(-127)10=10000000----反码表示
(+0)=00000000
(-0)=11111111----反码表示
四、补码
正数的补码表示与原码相同,即最高位为符号位,用"
如【+4】补=【+4】原=【+4】反=00000100
【+127】补=【+127】原=【+127】反=01111111
负数的补码表示为它的反码,并在其最后位(即最低位)加1形成。
如【+4】原=00000100
【-4】反=11111011是+4各位取反
【-4】补=11111100反码+1
【+31】原=00011111【-31】反=11100000
【-31】补=11100001
【+0】原=00000000
【-0】反=11111111
【-0】补=00000000
8位带符号数的补码特点:
(1)
【+0】补=【-0】补=00000000
(2)8位二进制补码所能表示的数值为+127~-128
(3)一个用补码表示的二进制数,最高位为符号位。
当符号位为"
(即正数)时,其余七位即为此数的二进制值;
(即负数)时,其余几位不是此数的二进制值,把它们按位取反,且在最低位加1,才是它的二进制值。
【X】补=10010100是负数,它的数值为0010100按位取反,得1101011,然后再加1为1
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