单片机(Microcontroller)简称MCU,是一种在单一芯片上集成了处理器(CPU)、存储器(ROM和RAM)、定时器(Timer)、计数器(Counter)、I/O端口(Input/Output)和各种外设模块(如:模数转换器、比较器、串行通信接口等)的微型计算机系统。
在单片机的系统中,模数转换器(ADC)和模拟数字转换器(DAC)都是很常见的外设模块。ADC模块是将模拟信号转换成数字信号的模块,而DAC模块则是将数字信号转换成模拟信号的模块。
ADC的作用是将采集到的模拟信号转换成数字信号,以便单片机进行处理。ADC模块一般包含以下部分:
用于接收待转换的模拟信号。
用于在采样时对模拟信号进行保持,以确保转换过程稳定。
将采样到的模拟信号转换成数字信号。
用于存储ADC转换后得到的数字值。
对ADC进行控制和配置。
ADC的工作原理是:对于给定的采样周期,ADC对输入信号进行多次采样并对它们进行转换,然后将这些转换结果平均(这个过程叫做平均滤波)从而得到最终的数字输出值。
AD的作用是将单片机中处理好的数字信号转换成模拟信号,以便输出给外部环境。AD模块一般包含以下部分:
用于输入待转换的数字信号。
将输入的数字信号转换成模拟信号。
用于放大经过模拟转换后的信号,增强输出的能力。
将转换后的模拟信号输出到外部环境。
AD的工作原理是:对于给定的转换周期,AD将输入的数字信号转换成模拟信号,并放大输出。在转换时,需要注意选择合适的采样速率以及采样、转换和输出的精度。
ADC和AD都是单片机常用的外设模块,它们使单片机得以更好地处理模拟信号和数字信号。ADC和AD的特点和应用范围各有不同,需要根据实际需求进行选择和配置。