模数转换(A/D)与数模转换(D/A)

本文介绍了单片机中模数转换器(A/D,ADC)和数模转换器(D/A,DAC)的基本概念及主要指标。A/D转换将模拟信号转化为数字信号,D/A则是数字信号转为模拟信号。关键指标包括ADC的位数、基准源、分辨率、INL和DNL。以PCF8591为例,详细说明了一个8位逐次逼近型ADC的特性,其转换速率受限于I2C通信速度,适合低速应用。文章还提及了与单片机通过I2C通信进行初始化和数据交换的编程方法。

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单片机是一个典型的数字系统,数字系统只能呢个对输入的数字信号进行处理,其输出信号也是数字的。但工业或者生活中的很多量都是模拟量,这些模拟量可以通过传感器变成与之对应的电压、电流等模拟量。为了实现数字系统对这些电模拟量的测量,运算和控制,就需要一个模拟量和数字量之间的相互转化的过程。

A/D和D/A的基本概念

A/D是模拟量到数字量的转换,依靠的是模数转换器(Analog to Digital Converter),简称ADC。D/A是数字量到模拟量的转换,依靠的是数模转换器(Digital to Analog Converter),简称DAC。它们的道理是完全一样的,只是转换方向不同,因此我们讲解过程主要以A/D为例来讲解。 
什么是模拟量?就是指变量在一定范围内连续变化的量,总之,任何两个数字之间都有无限个中间值,所以称之为连续变化的量,也就是模拟量。ADC就是起到把连续的信号用离散的数字表达出来的作用

A/D的主要指标

我们在选取和使用A/D的时候,依靠什么指标很重要。由于AD的种类很多,分为积分型,逐次逼近型,并行/串行比较型,Σ-Δ型等多种类型。同时指标也比较多,并且有的指标还有轻微差别。

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