一、ADC 简介
Analog to Digital Converter的缩写,又叫模数转换器。它可以将外部的模拟信号转化成数字信号。对于 GPIO口来说高于某个电压值,它读出来的只有高电平,低于就是低电平。假如我想知道具体的电压数值就要借助于 ADC的帮助,它可以将一个范围内的电压精确的读取出来。假设我们的 GPIO 口只要高于 1.7V的都认为是高电平,例如,比如某个 IO口上外接了一个设备它能提供 0-2V的电压变化,我们在这个 IO口上使用 GPIO模式去读取的话我们只能获得0和1两个数据,但是我们使用ADC模式去读取就可以获得 0-2V之间连续变化的数值。
ADC的工作原理
模拟信号转化为数字信号,一般分为4个步骤进行:采样、保持、量化和编码。前两个步骤在采样和保持在电路中完成,后两个步骤在ADC中完成。ADC是把经过与标准量比较处理后的模拟量转化为二进制数值表示的离散信号的转化器。所以任何一个模数转化器都需要一个参考模拟量作为转换的标准,比较常见的参考标准为ADC芯片最大的可转换信号大小。
采样与保持
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取样是将随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。取样过程示意图如图11.8.1所示。图(a)为取样电路结构,其中,传输门受取样信号S(t)控制,在S(t)的脉宽τ期间,传输门导通,输出信号vO(t)为输入信号v1,而在(Ts-τ)期间,传输门关闭,输出信号vO(t)=0。电路中各信号波形如图(b)所示。