前面讲解了HIL系统的组成以及基本的硬件搭建思路,那么有些人就会问了,硬件信号都有哪些类型?
虽然这个问题可能对于有一定硬件或者电路基础的人来说比较简单,但是笔者认为还是应该单独进行一下讲解,以便大家都能进行后续才做,并且对信号的类型达成一个统一。
信号是通过电子学方法传送、处理和存储外界信息的载体,电子信号在导电介质中以电子或者空穴进行传送,在空间中使用电磁波进行传送(红外线也是电磁波,这个不在本文讨论的类型内,因为汽车VCU测试目前基本用不到,但也不排除后续可能会遇到),其类型主要为模拟信号和数字信号。
模拟信号是使用电压幅度和频率的组合来表达信息的,比如显示器中控制显像管的模拟信号中通过电压大小和不同的频率来指明垂直同步、帧同步和色彩的信息。
数字信号就很简单了,由“0”和“1”两个状态:高于某个电压值即认为是“1”,低于某个电压值就是“0”,这就是计算机信息处理的基础,即数字化的基础。
简单的说模拟信号是连续变化的,而数字信号是在时序内离散变化的,两者通过数模转换可以将数字信号和模拟信号进行相互转换,比如复读机,从外界获得声音信息,通过话筒转换为模拟信号,在进入语音芯片后由AD转化为数字信息进行存储,在回放时将存储的数字信息读取,进行DA转换后变为模拟信号,在放大后输出到扬声器,我们就能听见声音了,并且通过控制数字信号的流量来实现语音的快放和慢放以及重复等操作。
对于模拟信号,我们一般是使用板卡的AD通道进行采集检测,不同模拟信号的幅值和变化范围是不一样的,因此我们就需要相应的调理电路(分压电路)将信号转化为板卡可以采集的电压,同时需要考虑信号是否需要隔离差分限幅等,具体方法将在后面章节详细讨论。
对于数字信号,一般数字信号分为纯数字信号和IO信号,纯数字信号使用对应信号类型的通讯板卡就可以采集,一般无需特殊条例电路,但是如果信号过长或信号质量较差,一般进行屏蔽或中继处理。IO信号一般使用IO板卡进行采集,因IO信号可能幅值较大,因此也需要条例电路进行调理,之后接入对应板卡。