Analoog versus digitaal

De termen analoog en digitaal kom je veel tegen in de Embedded wereld. Het is belangrijk om het verschil tussen deze twee te begrijpen, omdat dit de basis vormt voor veel van de technieken die je gaat gebruiken.

Over signalen

De hoogte van een elektrisch voltage kan informatie bevatten zoals bijvoorbeeld een temperatuur, lichtsterkte of geluidsniveau. De manier waarop dit voltage verandert in de tijd kan een signaal vormen. Er zijn twee soorten signalen: analoog en digitaal.

Analoog signaal

Analoge signalen zijn signalen die continu in waarde kunnen variëren. Denk hierbij aan een spanning die tussen 0V en 5V kan variëren. Een digitaal signaal daarentegen kan slechts twee waarden aannemen, bijvoorbeeld 0 en 1. Dit wordt vaak uitgedrukt in een laag (0) en hoog (1) signaal. In de praktijk wordt een laag signaal vaak als 0V en een hoog signaal als 5V (of 3.3V) aangeduid.

---
config:
    themeVariables:
        xyChart:
            plotColorPalette: "#0000FF"
---
xychart-beta
    title "Analoog signaal voorbeeld"
    x-axis "Tijd (s)" 0 --> 10
    y-axis "Voltage (in V)" 0 --> 5    
    line [1.934765106,2.183123398,2.288680777,2.450068444,2.71595525,2.830059658,3.03616123,3.238111515,3.57484422,3.605384587,3.923857863,3.824496796,4.111648076,4.249777657,4.318474917,4.257455607,4.396563573,4.425771219,4.565178722,4.600012011,4.595619508,4.477467702,4.531135565,4.632307896,4.356767642,4.520387283,4.414119368,4.193986293,4.311069433,4.101497725,4.001435827,3.832071971,3.784605633,3.705235129,3.67514529,3.475495316,3.527406935,3.331952996,3.215146602,3.272930888,3.081169564,3.08563829,2.887016994,2.9058832,2.94270643,2.817843736,2.731536414,2.623907923,2.654963036,2.819588224,2.607553274,2.718514129,2.817016901,2.812503043,2.674315603,2.741706515,2.918844842,2.909825886,3.038681083,2.924388579,3.135884365,3.017073891,3.191843999,3.169075097]

De meeste microcontrollers kunnen analoge signalen verwerken met behulp van een Analog Digital Converter (ADC). Deze converter zet een analoog signaal om in een digitaal signaal dat de microcontroller kan verwerken. Zie het artikel over de ADC voor meer informatie over hoe je een ADC gebruikt om analoge signalen te meten.

Digitaal signaal

Digitaal signaal is een signaal dat slechts twee waarden kan aannemen, bijvoorbeeld 0 en 1. Dit wordt vaak uitgedrukt in een laag (0) en hoog (1) signaal. In de praktijk wordt een laag signaal vaak als 0V en een hoog signaal als 5V (of 3.3V) aangeduid.

---
config:
    themeVariables:
        xyChart:
            plotColorPalette: "#0000FF"
---
xychart-beta
    title "Digitaal signaal voorbeeld"
    x-axis "Tijd (s)" 0 --> 10
    y-axis "Voltage (in V)" 0 --> 5    
    line [0,0,0,0,0,5,5,5,5,5,5,5,0,0,0,0,0,5,5,5,5,5,5,5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0]

Digitale signalen worden vaak gebruikt om informatie te versturen. De hoge en lage signalen worden gebruikt om een bitreeks te vormen. Deze bitreeks kan vervolgens worden geïnterpreteerd als tekst, getallen of andere informatie. Zie het artikel over getalrepresentaties voor meer informatie over de manier waarop getallen worden gerepresenteerd in digitale systemen.