MCS-51单片机模拟量输入输出详解：ADC与DAC原理与应用

本篇资源主要讲解MCS-51单片机的模拟量输入输出，由电气工程系赵志衡教授提供，旨在共同交流和学习。主要内容涵盖ADC（模拟到数字转换器）和DAC（数字到模拟转换器）的基本原理、性能指标以及其实现方法。 ADC的基本原理包括模拟信号转换为数字信号的过程，以适应计算机的处理能力。随着集成电路技术的进步，出现了各种类型的A/D转换器，如直接型和间接型，其中逐次逼近式因其精度、速度和价格适中而广泛应用。逐次逼近式的工作原理是通过不断调整模拟推测信号逼近输入信号，直到两者相等；双积分式则通过反向积分模拟信号与标准电压，虽然精度高且抗干扰性强，但转换速度较慢；V/F变换式适用于传输远距离信号，转换速度要求不高的场景。 A/D转换器的技术指标包括转换时间和转换速率，如逐次比较式A/D转换器的转换时间为0.4微秒，转换速率为2.5百万次每秒。分辨率则是衡量转换精度的重要参数，如AD574具有12位二进制分辨率，量化误差由有限位数字导致，可通过提高分辨率来减小误差。 DAC的主要任务是将数字信号转换为模拟信号，这对于处理数字信号后需要回传至模拟世界的应用场景至关重要。选择合适的ADC和DAC芯片时，需关注它们的引脚功能和单片机接口设计。 通过学习MCS-51单片机的模拟量输入输出，不仅能掌握信号转换的基本原理，还能提升在实际工程中的硬件设计和数据处理能力。对于电气工程和电子工程专业的学生来说，这是一门实用且重要的课程内容。