单片机(Microcontroller Unit,简称MCU)指一种将微处理器、存储器和各种输入/输出接口集成在单一芯片上的计算机系统,通常具有高度集成度、低功耗、体积小巧等特点。单片机在现代电子技术中应用广泛,尤其是在嵌入式系统领域有着非常重要的地位。
在单片机内部,最常见的一种电子元器件就是AD/DA转换器,其中DA就是数字到模拟的缩写,指的是将数字量转换成模拟量的过程。接下来就来详细介绍一下单片机里的DA。
单片机中的DA转换器主要有两个作用:
首先,数字信号在现实世界中往往是无法被识别和使用的,它需要经过数字到模拟的转换,才能被用于控制模拟系统。
其次,许多单片机系统采用模拟信号进行控制,因此数字信号必须首先转换成模拟信号,才能控制模拟系统。
目前最常用的数字到模拟转换方式是脉冲宽度调制(PWM)和R-2R阻值网络转换。
PWM转换是指通过调节脉冲的宽度,使其平均值等于输入的模拟信号来实现数字到模拟的转换。相应的,单片机输出引脚上的电压是高低电平交替出现的。
而R-2R阻值网络转换则是通过将数字信号分解为2的幂次,然后根据所选位的权重值比例,通过变化电阻的方式来实现模拟信号的输出。
单片机内部的DA转换器主要应用于模拟控制、音视频播放、电子测试仪器等方面。例如,一些空调的温度、风速、开关等控制功能,就是由单片机的内部AD/DA转换实现的。
此外,在一些高精度的数据采集和控制领域,如医疗、工业自动化、交通运输等,单片机内部的DA转换器也有着广泛的应用。