单片机数模转换基础知识：从AD到DA的解析

“单片机ADDA知识简介，简单的入门知识，PPT” 在单片机系统中，数/模（D/A）转换器和模/数（A/D）转换器是至关重要的组件，它们用于实现数字信号与模拟信号之间的相互转换。本篇主要介绍这两种转换器的基本概念、工作原理以及相关的技术指标。 首先，A/D转换器（Analog to Digital Converter）将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，常用于传感器数据采集、音频信号处理等领域。其工作流程通常包括采样、保持、量化和编码四个步骤。 D/A转换器（Digital to Analog Converter）则相反，它将数字信号转换为模拟信号，广泛应用于音频输出、电源控制和电机驱动等应用。D/A转换器有多种类型，如权电阻网络型、权电流型和T型电阻网络型。 10.2.1 权电阻网络型D/A转换器是最常见的类型之一，其基本结构包括一个参考电压VREF、多个二进制加权的电阻和一组电子开关。每个数字输入Dn（D3至D0）对应一个电子开关Sn，当Dn为1时，Sn连接到VREF；为0时，连接到地。通过控制这些开关的状态，可以调整流经电阻网络的电流，从而得到与数字输入对应的模拟电压。 例如，假设电阻值R按2的幂次递减（23R, 22R, 21R, 20R），则电流I1=2I0, I2=4I0, I3=8I0。当所有数字输入D3D2D1D0为1时，总电流I=I0+I1+I2+I3，对应的模拟电压uo可以通过总电流和参考电压VREF以及总电阻R/2计算得出。 D/A转换器的主要技术指标包括分辨率、精度、转换速率、失调电压、增益误差和温度漂移等。其中，分辨率由数字输入位数决定，例如8位D/A转换器的分辨率是256级。集成的D/A转换器如DAC0832，是一种常用的8位D/A转换器，它集成了D/A转换功能，并提供了方便的应用接口。 模/数转换器（A/D转换器）同样有多种结构，如双积分型、逐次逼近型和比较器型等。它们的工作原理是将模拟电压通过一系列操作转化为数字值，这个过程涉及到采样和量化两个关键步骤。在实际应用中，选择合适的A/D和D/A转换器需考虑系统需求，如转换速度、精度、功耗和成本等因素。 总结来说，单片机中的ADDA转换器是连接数字世界和模拟世界的桥梁，对于理解和设计单片机控制系统至关重要。了解它们的工作原理和技术指标，有助于我们更有效地进行信号处理和系统设计。