单片机是一种集成度极高、功能极强的微处理器系统，它由CPU、存储器、计时/计数器、串行/并行输入输出接口以及费用低廉的模拟和数字输入输出接口（AD/DA）等器件封装在一起。其中，AD（模数转换器）是单片机系统中最为重要的模拟输入电路之一。它能够把外界的模拟信号转化为数字量。
单片机AD最主要的作用是将物理量信号转换为数字量，方便处理和分析。它通常是用来获取传感器所采集的模拟信号，比如温度、湿度、光照等物理量，通过AD处理后转换为数字信号。数字信号可以使用单片机内部的计算机进行处理、分析、储存，也可以通过串口或并口将这些信号传输给外部设备，比如显示器、打印机或计算机，来实现系统的自动控制、监测和反馈等功能。
单片机AD主要由模数转换器和采样保持电路两部分组成。其中，模数转换器是将模拟信号转换为数字信号的核心部分，采样保持电路则是对模拟信号进行采样和保持，以避免因信号失真而导致的采集数据误差。
在单片机AD中，模数转换器一般采用逐次逼近法或积分逼近法来完成模拟信号的数码转换。而采样保持电路则通过开关和电容器实现对信号的采样和保持。当AD转换完成后，数字信号会进入单片机内部进行处理或输出。
在使用单片机AD时，需要注意以下几个方面：
首先，应根据具体信号类型和波特率选取合适的AD采样率，以防止信号失真和响应速度过慢。
其次，需要防止AD输入端被过压或消耗过大的电流所烧毁，可通过设置保护电路来降低电源波动和采集干扰。
另外，在设计单片机AD电路时需根据需要对电源和地线进行分离和地线连接设计，以提高信噪比和减小系统误差。
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