Kódovanie binárnej informácie
Číselné kódy
AČ a ČA prevodníky používajú na komunikáciu s číslicovými zariadeniami rôzne číselné kódy. Najčastejšie (ale nie výlučne) sú to binárne, čiže dvojkové kódy. Priamy binárny kód patrí medzi váhové kódy, pri ktorých jednotlivé číslice (pri binárnom kóde bity) majú váhu závislú od ich umiestnenia v čísle. Priamy binárny kód reprezentuje číslo N medzi nulou a jednotkou podľa vzťahu
- [math]N =a_1 .2^{-1 } + a_2 .2^{-2} + a_3 .2^{-3} + ... + a_n .2^{-n} [/math]
kde koeficienty ai môžu mať hodnotu 0 alebo 1. Napríklad binárne číslo 110101 predstavuje hodnotu rovnú (1 x 0,5) + (1 x 0,25) + (1 x 0,125) + (1 x 0,0625) + (0 x 0,03125) + (1 x 0,015625) = 0,828125 násobku plného rozsahu prevodníka. Ak je plný rozsah 10 V, potom toto číslo reprezentuje napätie 8,28125 V. Prvý bit zľava má váhu 0,5 násobok plného rozsahu a nazýva sa najvýznamnejší bit (MSB – Most Significant Bit), prvý bit sprava má váhu 2-n násobok plného rozsahu a nazýva sa najmenej významný bit (LSB – Least Significant Bit). Používajú sa aj názvy najvyšší a najnižší bit. Najmenej významnému bitu LSB zodpovedá analógová hodnota rovná kroku kvantovania q uvedená vyššie. Nasledujúca tabuľka ilustruje rozlišovaciu schopnosť prevodníkov s rôznym počtom bitov vyjadrenú počtom rozlíšiteľných hodnôt a príslušnú váhu najnižšieho bitu (krok kvantovania). Znova chceme pripomenúť, že žiadne kódové slovo nezodpovedá plnému rozsahu prevodníka. Najväčšia možná hodnota, reprezentovaná samými jednotkami, je rovná plnému rozsahu zmenšenému o krok kvantovania. Pre 6-bitový prevodník s rozsahom 0 – 10 V samé jednotky predstavujú hodnotu 10 - 0,15625 = 9,84375 V, pre 12-bitový prevodník s tým istým rozsahom je to 10 - 0,00244140625 = 9,99755859375 V.
Priamy binárny kód je unipolárny, avšak AČ a ČA prevodníky často pracujú s bipolárnymi analógovými hodnotami. Existujú rôzne modifikácie priameho binárneho kódu schopné reprezentovať kladné aj záporné hodnoty. Každý z nich má isté výhody pri určitých aplikáciách.
Binárny kód s posunutím (offset binary) najčastejšie používajú AČ a ČA prevodníky vzhľadom na jeho jednoduchú elektronickú implementáciu, doplnkový kód (two’s complement) je vhodný na aritmetické operácie, inverzný kód (one’s complement) umožňuje jednoduchý prevod na absolútnu hodnotu + znamienko. V ďalšej tabuľke sú uvedené tieto kódy pre náš obľúbený 3-bitový prevodník, tentoraz bipolárny s krokom kvantovania 1 V.
