刘力：高级工程师；毕业于清华大学无线电系，后进入中国科学院自动化研究所工作；曾参加国家重点科技项目的研发，现任北京利国电子公司总经理。联系作者：liguo@liguo.com.cn
3、模拟信号与数字信号之间的转换与损失
模拟信号：是指信号的幅度是连续可变的信号，以往常见的包括音频信号、视频信号和VGA等信号都是模拟信号。由于电平幅度是连续可变化的，因此可以表现最小的变化。如电压信号，我们可以精确到0.1V、0.01V、1mV、1μV、1pV等等，只要是有所不同，就可以表现出来。其优点是可以无穷精确地表示一个变量，缺点是：不利于存贮，容易受到干扰（因为有一点不同就已经表现出来了），不利于传输等等。
数字信号：是用“0”和“1”即2进制代码表示的状态，例如对电压信号而言，我们可以将0V定义为“0”，而将5V定义为“1”。一般以2.5V为分界线,小于2.5V时都认为是“0”，而大于2.5V时都认为是“1”了，这样做优点便于存贮传输，不易被干扰。在数字电路中，TTL电平一般指的5V电平，当前常用的控制电路中，常用的是TTL电平，也有一些芯片内部或对外用3.5V电平,那“0”或“1”的分界线就是在1.75V左右，当然也有一些电路用更高的电平。只要将“0”与“1”分界点定义在电平中间即可。
模拟与数字信号之间的转换： 从数字信号的特点可以看到，用“0”和“1”的状态来表示信号是极不精确的，以TTL电平为例，它只能表示一个信号大于2.5V或是小于2.5V，它仅将一个规一化了的数值分成了二份，具体值是多少仅用“0”和“1”是表现不出来的，但如果用多个“0”和“1”状态组合来表示一个数值，精度就会提高。例如用00表示小于1/4的值，01表示大于1/4小于1/2的值用，10表示大于1/2小于3/4的值，11表示大于3/4的值，即用2位数字状态就可以表现出1/4的精度，同理用3位状态就能表现1/8精度的值，用8位状态可表现1/256的精度，用10位状态可表现1/1024的精度等等，如果用的位数足够高，就可以表现足够的精度，这个位数就是对应的bit数，我们一般常用的是8bit10bit、12bit、16bit等。在电子计算机中的发展中，初期是采用的是8bit称为1Byte，因此现在有很多参数包括存贮器件位数，通道参数等都是以8bit=1Byte的倍数为基准表示。在控制协议等数据应用场合，采用的是16进制码，这与我们常用的10进制码是不同的，10进制码是逢10进1，如9、10、20、30……100等，而16进制码是逢以16进1，其表示方法如下：（4位数组合可以表现16种状态）
0 0 0 0 0 1 0 0 0 8
0 0 0 1 1 1 0 0 1 9
0 0 1 0 2 1 0 1 0 A
0 0 1 1 3 1 0 1 1 B
0 1 0 0 4 1 1 0 0 C
0 1 0 1 5 1 1 0 1 D
0 1 1 0 6 1 1 1 0 E
0 1 1 1 7 1 1 1 1 F
当然，如果给出一个代码是EF，则可对应8个bit状态，分别是1 1 1 0 1 1 1 1，尤其在控制代码中，每一个bit都会有相应的准确的物理定义，知道上述这种对应，会便于理解控制协议。
在将模拟信号转换成数字信号时，有几项主要指标将要考虑，①量化位数，即量化的bit数，即将一个规一化的值分成多少份，如果是8bit量化，即分为了256份，如果是10bit量化，即分成了1024份等等，以8bit量化为例，如果模拟信号之间的差距小于1/256〜4‰的时候，数字化的信号是分辨不出这其中之的差距的，因此对信号是有损失的，②量化速度，因为信号是一个随时间轴变化的电平（电流等）信号，除了对幅度进行分份量化，还要看其对时间的反应速度，如果1秒钟采一次样进行量化，采样频率为1Hz，如果一秒钟采10次，采样频率为10Hz等等，现在的采样频率在几十〜几百MHz是容易实现的。如图：[Page]
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将模拟信号转换成数字信号即由Analog转为Digital信号称为A/D（模/数变换）过程，反之称为D/A（数/模变换）
以A/D过程为例，由于采样位数和采样频率的限制，数字信号<