DAC的意义是什么,为什么我要关心它?

如果我们都生活在一个“数字”的世界里,似乎所有的东西都是由计算机控制的,为什么我们还在使用数字-模拟转换器(DAC)?

模拟不是已经过去了吗?为什么不直接使用脉宽调制(PWM)?

尽管使用dac在很多情况下,当我问这些问题的时候,我发现自己质疑它们的真正用处。没有Digilent的fpga微控制器有一个专用的DAC供一般使用。另一方面,脉宽调制是一种技术,它需要相对较少的代码行来实现,并且在工作世界中非常相关。PWM也只占用一个数字输出引脚来模拟模拟信号,而DAC通常需要3或4个输出引脚。

PmodDA2全部连接起来。
PmodDA2 (DAC)全部连接起来。
一个PWM电路全部连接起来。
一个PWM电路全部连接起来。

为了探究这一点,让我们先来解决第一个问题:模拟不是已经过去了吗?在我们深入讨论这个问题之前,我认为我们应该先定义一下什么是“模拟”。类比是一种以类似的方式测量或表示某物的方法;你得到一个物理运动的物体,它是你试图测量的现象的表征。相应地,模拟信号是一种以平滑连续的方式表示物理现象的信号;为了改变代表值,不需要达到任何阈值。另一方面,数字是“开”或“关”的,所以你需要发送多个脉冲,如果你想表示除了开或关之外的任何东西。此外,你必须发送更多的脉冲来模拟更精确的模拟值。

回到最初的问题。虽然很多信息处理都只存在于数字领域,但模拟技术并不是过去的事情。任何一种马达,无论是打印机里的、驱动电脑硬盘的马达,还是小型机器人里的马达,都使用模拟信号以精确的速度旋转。任何可调光显示器都使用模拟信号来获得屏幕的可变亮度。如果您的处理资源是有限的,那么可以使用DAC,例如PmodDA2一次设置模拟输出值(或多个输出值),而不必连续发送PWM信号来模拟输出,这突然成为一个非常有吸引力的选择。

但模拟信号最常用的是声音。如果你曾经用手机或笔记本电脑播放过音乐或听过视频,你就可以使用DAC(就像PmodI2S)来产生模拟声音,你可以通过扬声器听到。但接下来的问题是,为什么不在DAC上使用脉宽调制(PWM)呢?毕竟,正如前面提到的,脉宽调制可以模拟一个模拟信号。

这是一个没有简单答案的最大问题.在许多情况下,PWM将足以满足您的需求。如果您正在重新创建Pmod赛车统治者,电机可以很容易地被控制PmodDHB1通过PWM。也可以用脉宽调制来制作领导的“呼吸”,但是这两个项目都有一个单独的专用任务,或者只使用非常少的处理资源。

对于声音,您通常需要能够过滤掉环境中任何无关的噪音,而不会扭曲所需的声音。的PmodI2S这是通过其专用的DAC来实现的,DAC接收输入的数字数据,并使用一个称为噪声整形的功能来调整低频噪声,使其在我们感兴趣的声音之外变为更高的频率——这是PWM无法实现的。

然而,这并不意味着PWM不能用于产生声音;PWM被用来产生游戏中的声音PmodAMP2Pmod月刊2016年2月版.它听起来比一个正式的音频DAC更全面,因为PWM的方波特性包括其他谐波,而不是被复制的频率。但是,尽管PWM很有用,这并不意味着dac过时了。这完全取决于您要实现的应用程序的类型!

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关于詹姆斯·科尔文

我最喜欢的事情就是学习新东西。特别是涉及某些技术的事情;电脑组件、有趣的小工具、游戏、编码技术等。我喜欢和我的妻子和两个儿子在一起,也喜欢和朋友们在一起。在我的日常工作中,我管理Digilent论坛和北美支持团队。

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