硬件與軟件權衡——第 1 部分：比較器

2075121 2022-11-25 | pdf | 275.59KB | 次下載 | 免費

資料介紹

編者注：這是一個經典的架構決策：哪些功能在硬件中實現，哪些功能在軟件中實現。這個由兩部分組成的系列的第 1 部分將使用比較器作為示例來研究設計注意事項和權衡。編者注：這是一個經典的架構決策：哪些功能在硬件中實現，哪些功能在軟件中實現。這個由兩部分組成的系列的第 1 部分將使用比較器作為示例來研究設計注意事項和權衡。第 2 部分第 2 部分將使用峰值檢測器作為示例。將使用峰值檢測器作為示例。假設實現各種基本構建塊系統功能的最佳、最快和最簡單的方法是通過軟件算法和最少的“硬件”（電路），這很容易并且在某種程度上可以理解。畢竟，功能強大的處理器、內存以及模數 (ADC) 和數模 (DAC) 轉換器隨處可用、易于使用且相對便宜。假設實現各種基本構建塊系統功能的最佳、最快和最簡單的方法是通過軟件算法和最少的“硬件”（電路），這很容易并且在某種程度上可以理解。畢竟，功能強大的處理器、內存以及模數 (ADC) 和數模 (DAC) 轉換器隨處可用、易于使用且相對便宜。然而現實是，全硬件、基于電路的解決方案通常是更好的方法。為了在給定情況下得出“最佳”答案，設計人員需要考慮許多設計因素和性能目標之間的權衡。本文將從無處不在的比較器的角度探討這些觀點，無論是否有附加滯后。然而現實是，全硬件、基于電路的解決方案通常是更好的方法。為了在給定情況下得出“最佳”答案，設計人員需要考慮許多設計因素和性能目標之間的權衡。本文將從無處不在的比較器的角度探討這些觀點，無論是否有附加滯后。從基本的比較器電路開始從基本的比較器電路開始該比較器廣泛用于從近直流到射頻，以及多種類型的系統和應用。它的功能描述非常簡單，看似簡單的電路或幾行代碼就可以實現。該比較器廣泛用于從近直流到射頻，以及多種類型的系統和應用。它的功能描述非常簡單，看似簡單的電路或幾行代碼就可以實現。概念上很簡單，它同時查看兩個模擬信號作為其輸入，其中一個通常是參考信號（圖 1）。如果信號大于另一個信號，它會呈現高電平（邏輯 1）輸出，反之則呈現低電平（邏輯 0）輸出（圖 2）。概念上很簡單，它同時查看兩個模擬信號作為其輸入，其中一個通常是參考信號（圖 1）。如果信號大于另一個信號，它會呈現高電平（邏輯 1）輸出，反之則呈現低電平（邏輯 0）輸出（圖 2）。圖 1：比較器功能的符號非常簡單，其功能也是如此；它顯示了兩個輸入，其中一個通常（但不一定）是相對靜態的閾值。（圖片來源：ElProCus）圖 1：比較器功能的符號非常簡單，其功能也是如此；它顯示了兩個輸入，其中一個通常（但不一定）是相對靜態的閾值。（圖片來源：ElProCus）圖 2：在這個基本的典型應用中，當輸入信號低于或高于 2.5 伏閾值時，比較器通過其 5 伏輸出打開或關閉 LED。（圖片來源：ElProCus）圖 2：在這個基本的典型應用中，當輸入信號低于或高于 2.5 伏閾值時，比較器通過其 5 伏輸出打開或關閉 LED。（圖片來源：ElProCus）在許多但并非所有情況下，兩個輸入信號之一不是未知信號，而是相當靜態的閾值、限制或警報值，第二個信號將與之進行比較。在其他情況下，比較器用于在分集天線或多輸入/多輸出 (MIMO) 接收器場景中選擇首選信號，以判斷兩個（或更多）動態信號中哪個更強，因此更受歡迎。