数模转换(ADC)的应用笔记

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ADC模块总结

触发 A/D 转换，必须把 CCP 模块设置成特殊事件触发方式，也就是控制寄存器 CCPxCON 的 CCPxM3~CCPxM0=1011,并且时能 ADC 模块 ADON=1。这样当来自 CCP 模块（工作于输出比较方式）的匹配触发信号产生时，GO/DONE 将被置位，进而启动一次 A/D 转换操作，同时，将 TMR1（位 CCP 模块提供时基信号）复位清零，以便为下一次 CCP 模块的定时触发准备条件。当然，在 CCP 模块的触发信号产生之前，用户程序必须事先完成 A/D 转换之前所需的各种设置。例如，A/D 转换输入通道的选择、A/D 转换时钟源的选定、参考电压源的设置、与 ADC 模块相关的引脚的设定等，并且还要保留足够的采样时间。在 CCP 模块工作于特殊时间触发方式下，如果 ADC 模块没有被开启，即保持 ADON=0，则 CCP 模块产生的触发信号不会对 ADC 模块产生任何影响，但是，仍然会使定时器 TMR1 被清零。
ADCON1-----主要用于控制相关引脚的功能选择。对于 RA/RE 端口的各个引脚功能进行设置，它们可以被设置为模拟输入，或者参考电压输入，或者通用数字 I/O 口。 � ADFM：A/D 转换结果格式选择位 � 1:结果右对齐，ADRESH 寄存器的高 6 位作 0； � 0：结果左对齐，ADRESL 寄存器的低 6 位作 0； � PCFG3~PCFG0：A/D 转换引脚功能选择位
率。但是，必须注意几个方面的限制： � 参考电压差值，最小不得小于 2V。 d减 � 正参考电压 Vref+,最低不得低于 Vavd Vavdd 去 2.5V，最高不得高于 Vavdd 加上 0.3V。 � 负参考电压 Vref-,最高不得高于 Vref+减 2V,最低不得低于 Vref-减去 0.3V。 � 模拟输入电压 Vain 必须限制在 Vss 减 0.3V 到 Vref 加上 0.3V 的范围之内。 C 其中， Vavdd 和 Vavss 表示模拟器件 AD ADC 上的正负电压，即独立为模拟电路部分供电的电压，以区别于数字电路部分供电的电压。在要求较高的数、模混合信号电路的应用系统中，常常采取分别独立供电的方式，以减少彼此之间的相互干扰。

模数转换adc实验报告

模数转换adc实验报告1. 引言模数转换（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的过程，广泛应用于各种电子设备中。

本实验旨在通过搭建一个简单的ADC电路，了解和掌握模数转换的基本原理和方法。

2. 实验设备和工具- 一块Arduino开发板- 一根面包板- 一块电位器- 若干杜邦线- 一台笔记本电脑- Arduino开发环境3. 实验步骤3.1 搭建电路首先在面包板上连接电位器和Arduino开发板。

将电位器的两个引脚与Arduino 的3.3V电源和GND（地）相连，电位器的中间引脚与Arduino的A0引脚相连。

3.2 编写代码打开Arduino开发环境，在新建的代码文件中输入以下代码：C++int potentiometerPin = A0;int adcValue;void setup() {Serial.begin(9600); 设置串口波特率为9600}void loop() {adcValue = analogRead(potentiometerPin); 读取A0引脚的模拟值Serial.println(adcValue); 打印模拟值delay(500); 延时500毫秒}3.3 上传并观察结果将Arduino开发板通过USB连接到电脑上，在Arduino开发环境中点击“上传”按钮将代码上传到开发板上。

上传完成后，点击Arduino开发环境的“串口监视器”按钮，设置波特率为9600，并观察串口监视器上显示的数据。

4. 实验结果与分析通过实验，我们可以得到电位器产生的模拟信号在进行模数转换后得到的数字信号。

数字信号表示了模拟信号的离散程度，数值越高表示模拟信号越接近最大量程。

在实验过程中，我们可以通过旋转电位器来改变模拟信号的大小，从而观察到模数转换的效果。

通过串口监视器显示的数据，我们可以清晰地看到转换后的数字信号随着模拟信号的变化而变化。

模数转换的精度取决于ADC的分辨率，即能够将模拟信号转换为多少个离散的数字信号。

数模转换与模数转换

数模转换与模数转换数模转换（Digital-to-Analog Conversion，简称DAC）和模数转换（Analog-to-Digital Conversion，简称ADC）是数字信号处理中常用的两种信号转换方法。

数模转换将数字信号转换为模拟信号，而模数转换则将模拟信号转换为数字信号。

本文将就数模转换和模数转换的原理、应用以及未来发展进行探讨。

一、数模转换（DAC）数模转换是将数字信号转换为模拟信号的过程。

在数字系统中，所有信号都以离散的形式存在，如二进制码。

为了能够将数字信号用于模拟系统中，需要将其转换为模拟信号，从而使得数字系统与模拟系统能够进行有效的接口连接。

数模转换的原理是根据数字信号的离散性质，在模拟信号上建立相似的离散形式。

常用的数模转换方法有脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation，简称PAM），脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）和脉冲位置调制（Pulse Position Modulation，简称PPM）等。

这些方法根据传输信号的不同特点，在转换过程中产生连续的模拟信号。

数模转换在很多领域有广泛应用。

例如，在音频领域，将数字音频信号转换为模拟音频信号，使得数字音频可以通过扬声器播放出来。

另外，在电信领域，将数字信号转换为模拟信号后，可以用于传输、调制解调、功率放大等过程。

二、模数转换（ADC）模数转换是将模拟信号转换为数字信号的过程。

模拟信号具有连续的特点，而数字系统只能处理离散的信号。

因此，当需要将模拟信号用于数字系统时，就需要将其转换为数字形式。

模数转换的原理是通过采样和量化来实现。

采样是将模拟信号在时间上进行离散化，而量化是将采样信号在幅度上进行离散化。

通过这两个过程，可以将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

模数转换在很多领域都有应用。

例如，在音频领域，将模拟音频信号转换为数字音频信号，使得音频信号可以被数字设备处理和存储。

实验三 AD转换实验

实验三ADC0809应用实验一、实验要求1、用动态扫描方式P0口做输出口，接共阳4位七段显示器，编写程序。

2、P1口做并行口输入。

3、从ADC0809的通道IN0输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。

ADC0809的VREF接＋5V电压。

二.实验目的1、进一步掌握P0口（弱上拉的使用方式，需加上拉电阻）2、了解ADC0809(ADC0808)参数，学习它的使用方法。

3、学习模数转换采集数据的方法，注意ADC的分辨率（8位最高为256）。

三、实验说明1 ADC0809 梗概ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的CMOS组件。

它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。

图1（1）ADC0809的内部逻辑结构图2由上图可知，ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。

多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。

三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

（2）引脚结构IN0－IN7：8条模拟量输入通道ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压范围是0－5V，若信号太小，必须进行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。

地址输入和控制线：4条ALE为地址锁存允许输入线，高电平有效。

当ALE线为高电平时，地址锁存与译码器将A，B，C三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选中的通道的模拟量进转换器进行转换。

A，B和C为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模拟量输入。

通道选择表如下表所示。

数字量输出及控制线：11条ST为转换启动信号。

当ST上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，ST应保持低电平。

模数转换器(ADC)量化与编码方法

模数转换器（ADC）量化与编码方法数字信号不仅在时间上是离散的，而且在幅值上也是不连续的。

任何一个数字量的大小只能是某个规定的最小数量单位的整数倍。

为将模拟信号转换为数字量，在A/D转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电压，按某种近似方式归化到相应的离散电平上，这一转化过程称为数值量化，简称量化。

量化后的数值最后还需通过编码过程用一个代码表示出来。

经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。

量化过程中所取最小数量单位称为量化单位，用△表示。

它是数字信号最低位为1时所对应的模拟量，即1LSB。

在量化过程中，由于取样电压不一定能被△整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称之为量化误差，用ε表示。

量化误差属原理误差，它是无法消除的。

A/D 转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。

量化过程常采用两种近似量化方式：只舍不入量化方式和四舍五入的量化方式:１.只舍不入量化方式以3位A/D转换器为例，设输入信号v1的变化范围为0～8V，采用只舍不入量化方式时，取△=1V，量化中不足量化单位部分舍弃，如数值在0～1V之间的模拟电压都当作0△，用二进制数000表示，而数值在1～2V之间的模拟电压都当作1△，用二进制数001表示……这种量化方式的最大误差为△。

２.四舍五入量化方式如采用四舍五入量化方式，则取量化单位△=8V/15，量化过程将不足半个量化单位部分舍弃，对于等于或大于半个量化单位部分按一个量化单位处理。

它将数值在0～8V/15之间的模拟电压都当作0△对待，用二进制000表示，而数值在8V/15～24V/15之间的模拟电压均当作1△，用二进制数001表示等。

３.比较采用前一种只舍不入量化方式最大量化误差│εmax│=1LSB,而采用后一种有舍有入量化方式│εmax│=1LSB/2，后者量化误差比前者小，故为多数A/D转换器所采用。

随着集成电路的飞速发展，A/D转换器的新设计思想和制造技术层出不穷。

ADC（模数转换）的10种滤波算法

ADC（模数转换）的10种滤波算法1、限幅滤波法（又称程序判断滤波法）A、方法：根据经验判断,确定两次采样允许的最大偏差值（设为A）每次检测到新值时判断：如果本次值与上次值之差<=A,则本次值有效如果本次值与上次值之差>A,则本次值无效,放弃本次值,用上次值代替本次值B、优点：能有效克服因偶然因素引起的脉冲干扰C、缺点无法抑制那种周期性的干扰平滑度差/* A值可根据实际情况调整value为有效值，new_value为当前采样值滤波程序返回有效的实际值 */#define A 10char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();if ( ( new_value - value> A ) || ( value -new_value> A )return value;return new_value;}2、中位值滤波法A、方法：连续采样N次（N取奇数）把N次采样值按大小排列取中间值为本次有效值B、优点：能有效克服因偶然因素引起的波动干扰对温度、液位的变化缓慢的被测参数有良好的滤波效果C、缺点：对流量、速度等快速变化的参数不宜/* N值可根据实际情况调整排序采用冒泡法*/#define N 11char filter(){char value_buf[N];char count,i,j,temp;for ( count=0;count<N;count++){value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (i=0;i<N-j;i++){if ( value_buf>value_buf[i+1] ){temp = value_buf;value_buf = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}return value_buf[(N-1)/2];}3、算术平均滤波法A、方法：连续取N个采样值进行算术平均运算N值较大时：信号平滑度较高,但灵敏度较低N值较小时：信号平滑度较低,但灵敏度较高N值的选取：一般流量,N=12;压力：N=4B、优点：适用于对一般具有随机干扰的信号进行滤波这样信号的特点是有一个平均值,信号在某一数值范围附近上下波动C、缺点：对于测量速度较慢或要求数据计算速度较快的实时控制不适用比较浪费RAM/**/#define N 12char filter(){int sum = 0;for ( count=0;count<N;count++){sum + = get_ad();delay();}return (char)(sum/N);}4、递推平均滤波法（又称滑动平均滤波法）A、方法：把连续取N个采样值看成一个队列队列的长度固定为N每次采样到一个新数据放入队尾,并扔掉原来队首的一次数据.(先进先出原则)把队列中的N个数据进行算术平均运算,就可获得新的滤波结果N值的选取：流量,N=12;压力：N=4;液面,N=4~12;温度,N=1~4B、优点：对周期性干扰有良好的抑制作用,平滑度高适用于高频振荡的系统C、缺点：灵敏度低对偶然出现的脉冲性干扰的抑制作用较差不易消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差不适用于脉冲干扰比较严重的场合比较浪费RAM/**/#define N 12char value_buf[N];char i=0;char filter(){char count;int sum=0;value_buf[i++] = get_ad();if ( i == N ) i = 0;for ( count=0;count<N,count++)sum = value_buf[count];return (char)(sum/N);}5、中位值平均滤波法（又称防脉冲干扰平均滤波法）A、方法：相当于“中位值滤波法”+“算术平均滤波法”连续采样N个数据,去掉一个最大值和一个最小值然后计算N-2个数据的算术平均值N值的选取：3~14B、优点：融合了两种滤波法的优点对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差C、缺点：测量速度较慢,和算术平均滤波法一样比较浪费RAM/**/#define N 12char filter(){char count,i,j;char value_buf[N];int sum=0;for (count=0;count<N;count++){value_buf[count] = get_ad();delay();}for (j=0;j<N-1;j++){for (i=0;i<N-j;i++){if ( value_buf>value_buf[i+1] ){temp = value_buf;value_buf = value_buf[i+1];value_buf[i+1] = temp;}}}for(count=1;count<N-1;count++)sum += value[count];return (char)(sum/(N-2));}6、限幅平均滤波法A、方法：相当于“限幅滤波法”+“递推平均滤波法”每次采样到的新数据先进行限幅处理,再送入队列进行递推平均滤波处理B、优点：融合了两种滤波法的优点 _对于偶然出现的脉冲性干扰,可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差C、缺点：比较浪费RAM略参考子程序1、37、一阶滞后滤波法A、方法：取a=0~1本次滤波结果=（1-a）本次采样值+a上次滤波结果B、优点：对周期性干扰具有良好的抑制作用适用于波动频率较高的场合C、缺点：相位滞后,灵敏度低滞后程度取决于a值大小不能消除滤波频率高于采样频率的1/2的干扰信号/* 为加快程序处理速度假定基数为100，a=0~100 */#define a 50char value;char filter(){char new_value;new_value = get_ad();return (100-a)*value + a*new_value;}8、加权递推平均滤波法A、方法：是对递推平均滤波法的改进,即不同时刻的数据加以不同的权通常是,越接近现时刻的数据,权取得越大。

ADC方法及其应用解析

ADC方法及其应用解析ADC（Analog-to-Digital Converter）即模拟到数字转换器，是一种将模拟信号转换成数字信号的设备或电路。

它是广泛应用于电子设备中的关键部件，能够将模拟量转换成数字量，提供适合数字处理的输入。

ADC的基本原理是将连续变化的模拟信号转换成一系列离散值的数字信号。

具体流程如下：1. 采样（Sampling）：将连续信号按照一定的时间间隔采集一系列模拟样本点，形成离散的信号序列。

2. 量化（Quantization）：将采样到的连续信号值映射到特定的离散值，这个离散值称为量化值。

量化值的精度决定了ADC的分辨率。

3. 编码（Encoding）：将量化后的模拟信号值通过编码器转换成对应的二进制数字，形成数字信号。

4. 输出（Output）：将编码后的数字信号输出给数字处理器或存储器，进行进一步的数字处理。

1.模拟信号采集：ADC广泛应用于各种采集系统中，如声音、图像、温度、压力、速度等模拟信号的采集。

通过ADC将模拟信号转换成数字信号后，可以方便地进行数字处理、传输和存储。

2.传感器读取：许多传感器输出的都是模拟信号，如光电传感器、压力传感器、温度传感器等。

通过ADC将传感器输出的模拟信号转换成数字信号后，可以更方便地进行信号处理和判断。

3.音频处理：音频设备中的模拟声音信号需要经过ADC转换成数字信号，再通过数字信号处理器（DSP）进行各类音频处理，如滤波、均衡、混响、压缩等操作，最后再通过DAC转换成模拟信号输出。

4.通信系统：通信系统中，数字信号在传输前必须通过ADC转换成模拟信号，例如ADSL调制解调器将数字信号转换成模拟信号进行传输，接收端再通过ADC将模拟信号转换成数字信号进行解码和处理。

5.医疗设备：医疗设备中的生理参数监测仪器，如心电图仪、血压计、血氧仪等，需要将模拟信号采集并通过ADC转换成数字信号，以便后续的医学诊断和分析。

6.自动控制系统：自动控制系统中的模拟量传感器一般通过ADC转换成数字量信号，供控制器进行逻辑判断和控制处理。

ADC0809模数转换器的使用详解与程序

P3=0x00; P0=0xfe; P3=table[qian]; delay(50); P3=0x00; P0=0xfd; P3=table[bai]; delay(50); P3=0x00; P0=0xfb; P3=table[shi]; delay(50); P3=0x00; P0=0xf7; P3=table[ge]; } } void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=1;y>0;y--); } void cl() interrupt 3 { clock=!clock; }
{
start=0; ///delay(10); start=1; ale=1; adda=0; ///delay(10); // // 复位打开地址选择
start=0; ale=0; //delay(1); while(eoc==0); //delay(1); oe=1; //delay(1); //P1=0xff;
编辑本段举例说明
例 1 ：对于一个 2 位的电压模数转换器，如果将参考设为 1V ，那么输出的信号有 00 、 01 、 10 、 11 ， 4 种编码，分别代表输入电压在 0V-0.25V, 0.26V-0.5V, 0.51V-0.75V, 0.76V-1V 时的对应输入。分为 4 个等级编码，当一个 0.8V 的信号输入时，转换器输出的数据为 11 。例 2 ：对于一个 4 位的电压模数转换器，如果将参考设为 1V ，那么输出的信号有 0000 、0001 、0010 、0011 、0100 、0101 、0110 、0111 、1000 、1001 、1010 、1011 、1100 、 1101 、 1110 、 1111 ， 16 种编码，分别代表输入电压在 0V-0.0625V, 0.0626V-0.125V, ...........0.9376V-1V 。分为 16 个等级编码（比较精确）当一个 0.8V 的信号输入时，转换器输出的数据为 1100 。

电路中的模数转换与数模转换的原理与应用

电路中的模数转换与数模转换的原理与应用在现代电子设备中，模数转换和数模转换是一些关键的技术，广泛应用于音频、视频和通信等领域。

这些转换技术允许我们将模拟信号和数字信号之间进行转换，并在电路设计中发挥重要作用。

本文将探讨模数转换和数模转换的原理和应用。

一、模数转换（ADC）模数转换（Analog-to-Digital Conversion，简称ADC）是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。

它的原理基于量化和编码两个步骤。

首先，量化将连续的模拟信号分为不同的离散级别。

这个过程类似于将一个连续的信号映射到一组离散的数值上。

量化程度的精确度决定了数字信号的分辨率。

常见的量化方法有线性量化和非线性量化。

接下来，编码将量化后的数值转换为数字信号。

常见的编码方式包括二进制编码、格雷码和翻转码等。

其中，二进制编码是最常用的编码方式，它将每个量化级别与一个二进制码相对应。

模数转换器的应用非常广泛。

例如，在音频信号处理中，模数转换器将模拟音频信号转换为数字形式，使得我们可以进行数字信号处理，如音频编码和音频分析等。

此外，在通信系统中，模数转换器将模拟语音信号转换为数字信号，使得我们可以进行数字通信，如电话和移动通信等。

二、数模转换（DAC）数模转换（Digital-to-Analog Conversion，简称DAC）是将离散的数字信号转换为连续的模拟信号的过程。

它的原理与模数转换相反，包括解码和重构两个步骤。

首先，解码将数字信号转换为对应的离散数值。

解码过程与编码过程相反，常见的解码方式包括二进制解码和查找表解码等。

接着，重构将解码后的数值转换为模拟信号。

重构过程类似于对数字信号进行插值和滤波，以恢复出连续的模拟信号。

数模转换器在许多领域中也得到广泛应用。

例如，在音频播放器中，数模转换器将数字音频信号转换为模拟音频信号，供扬声器播放。

此外，在调制解调器中，数模转换器将数字通信信号转换为模拟信号，使其可以被传输和接收。

∑–△型模数转换器(ADC)

∑–△型模数转换器(ADC)1.概述近年来，随着超大规模集成电路制造水平的提高，Σ-Δ型模数转换器正以其分辨率高、线性度好、成本低等特点得到越来越广泛的应用。

Σ-Δ型模数转换器方案早在20世纪60年代就已经有人提出，然而，直到不久前，在器件商品化生产方面，这种工艺还是行不通的。

今天，随着1微米技术的成熟及更小的CMOS几何尺寸，Σ-Δ结构的模数转换器将会越来越多地出现在一些特定的应用领域中。

特别是在混合信号集成电路(Mixed-signal ICs，指在单一芯片中集成有模数转换器、数模转换器以及数字信号处理器功能的集成电路芯片)中。

目前，Σ-Δ型模数转换器主要用于高分辨率的中、低频(低至直流)测量和数字音频电路。

用于低频测量的典型芯片有16位分辨的AD7701，24位分辨的AD7731等；用于高品质数字音频场合的典型芯片有18位分辨率的AD1879等。

随着设计和工艺的水平的提高，目前已经出现了高速Σ-Δ型模数转换器产品。

2. ∑–△型ADC的理论基础与一般的ADC不同，∑–△型ADC不是直接根据抽样数据的每一个样值的大小进行量化编码，而是根据前一量值与后一量值的差值即所谓的增量的大小来进行量化编码。

从某种意义上讲，它是根据信号波形的包络线进行量化编码的。

∑–△型ADC由两部分组成，第一部分为模拟∑–△调制器，第二部分为数字抽取滤波器，如下图所示。

∑–△调制器以极高的抽样频率对输入模拟信号进行抽样，并对两个抽样之间的差值进行低位量化，从而得到用低位数码表示的数字信号即∑–△码；然后将这种∑–△码送给第二部分的数字抽取滤波器进行抽取滤波，从而得到高分辨率的线性脉冲编码调制的数字信号。

因此抽取滤波器实际上相当于一个码型变换器。

由于∑–△调制器具有极高的抽样速率，通常比奈奎斯特抽样频率高出许多倍，因此∑–△调制器又称为过抽样ADC转换器。

这种类型的ADC采用了极低位的量化器，从而避免了制造高位转换器和高精度电阻网络的困难；另一方面，因为它采用了∑–△调制技术和数字抽取滤波，可以获得极高的分辨率；同时由于采用了低位量化输出的∑–△码，不会对抽样值幅度变化敏感，而且由于码位低，抽样与量化编码可以同时完成，几乎不花时间，因此不需要采样保持电路，这就使得采样系统的构成大为简化。

ADC原理及应用指导

ADC原理及应用指导ADC（Analog to Digital Converter）是指模拟信号转换为数字信号的设备或电路。

它是现代电子系统中不可或缺的一部分，广泛应用于各种领域，如通信、仪器仪表、自动控制等。

ADC的原理及应用非常重要，下面将对此进行详细介绍。

一、ADC的原理ADC的原理是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

具体来说，它包括采样、量化和编码三个过程。

1.采样：采样是将模拟信号按照一定时间间隔取样。

通常使用的采样方式有脉冲采样和保持采样两种。

脉冲采样是以一定频率的脉冲信号采样模拟信号，而保持采样是在一些时刻对模拟信号进行采样，并在一段时间内保持在该值上。

2.量化：量化是将采样得到的模拟信号的幅度转换为离散的幅度值。

量化包括分辨率和量化误差两个指标。

分辨率表示量化幅度的精度，通常用位数来表示，如8位、10位等。

量化误差是指量化得到的数值与原始模拟信号之间的差值，这个误差会影响到信号的准确度。

3. 编码：编码是将量化后的离散幅度值转换为二进制形式的数字信号。

编码方式有很多种，常见的有直接二进制编码（Binary Coded Decimal，BCD）、格雷编码（Gray Code）和自然二进制编码（Natural Binary Code）等。

二、ADC的应用指导1.选择合适的ADC芯片：要根据实际应用需求选择合适的ADC芯片。

考虑因素包括分辨率、采样速率、功耗、价格等。

对于高精度要求的应用，可以选择分辨率较高的ADC芯片；对于需要高速采样的应用，选择采样速率高的ADC芯片。

2.电源和地线的设计：ADC的电源和地线设计直接影响到其性能。

可以采用独立的模拟和数字地线，以减小干扰。

同时，要注意电源稳定性，避免电源噪声对ADC的影响。

3.模拟前端设计：模拟前端包括模拟信号的滤波、放大和保持等。

滤波可以去除噪声和杂散信号，放大可以增大信号幅度，保持可以在一定时间内保持采样信号。

模拟前端的设计要根据实际应用需求进行选型和电路设计。

常用ADC转换器的工作原理连载介绍

常用A/D 、D/A转换器的工作原理（连载之一）——简介AD:模数转换，将模拟信号变成数字信号，便于数字设备处理。

DA：数模转换，将数字信号转换为模拟信号与外部世界接口。

具体可以看看下面的资料，了解一下工作原理：1. AD转换器的分类下面简要介绍常用的几种类型的基本原理及特点：积分型、逐次逼近型、并行比较型/串并行型、∑-Δ调制型、电容阵列逐次比较型及压频变换型。

1）积分型（如TLC7135）积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。

其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。

初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。

2）逐次比较型（如TLC0831）逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。

其电路规模属于中等。

其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度（>12位）时价格很高。

3）并行比较型/串并行比较型（如TLC5510）并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash(快速)型。

由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。

串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为Half flash(半快速)型。

还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级（Multistep/Subrangling）型AD，而从转换时序角度又可称为流水线（Pipelined）型AD，现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。

这类AD速度比逐次比较型高，电路规模比并行型小。

郑学坚《微型计算机原理及应用》笔记和课后习题详解-第12章 A-D及D-A转换器【圣才出品】

第12章　A/D 及D/A 转换器12.1　复习笔记一、D/A转换器的主要性能指标D/A 转换器的主要性能指标如表12-1所示。

表12-1　D/A 转换器主要性能指标二、D/A 转换器及其与微型计算机的接口1．8位数模转换器DAC 0832DAC 0832是美国数据公司的8位双缓冲D/A 转换器，片内带有数据锁存器，可与通常的微处理器直接接口。

使用CMOS 电流开关和控制逻辑来获得低功耗和低输出泄漏电流误差。

（1）主要技术指标①电流建立时间1μs；②单电源+5～+15V ，V REF 输入端电压±25V ；③分辨率8位；④功率耗能200mW ，最大电源电压V DD 17V 。

（2）器件构造DAC 0832是具有20条引线的双列直插式CMOS 器件，其内部具有两级数据寄存器，完成8位电流D/A 转换。

其引线分为：①输入、输出信号a ．D 0～D 7：8为数据输入线；b ．I OUT1和I OUT2：DAC 电流输出1和DAC 电流输出2，之和为一个定值；c ．RFB ：反馈信号输入端，反馈电阻在片内。

②控制信号a ．ILE ：允许输入锁存信号，低电平有效；b ．和：写信号，低电平有效，为锁存输入数据的写信号，为1WR 2WR 1WR 2WR 锁存从输入寄存器到DAC 寄存器数据的写信号；c ．：传送控制信号，低电平有效；XFER d ．：片选信号，低电平有效。

CS ③电源和地a ．V CC ：主电源，范围为+5V ～+15V ；b ．V REF ：参考输入电压，其范围为-10V ～+10V ；c ．A GND 和D GND ：地线，A GND 为模拟信号，D GND 为数字信号地，二者通常相连。

（3）与微型计算机的接口根据DAC0832的5个控制信号的不同连接方式，使得它可以有3种工作方式。

①直通方式将、、、接地，ILE 接高电平，两个寄存器跟随输入的数据量1WR 2WR XFER CS 变化，DAC 的输出也同时跟随变化。

adc数模转换原理

adc数模转换原理ADC数模转换原理是指模拟-数字转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号的技术原理。

在现代电子技术中，ADC被广泛应用于各种领域，比如通信、测量仪器、移动设备等。

本文将详细介绍ADC 数模转换原理，包括其工作原理、分类、应用以及相关技术发展等方面。

一、工作原理ADC数模转换原理的核心是模拟信号的采样和量化。

采样是指将连续的模拟信号在一定时间间隔内进行离散化处理，即在一段时间内对信号进行采样并记录采样值。

量化是指将采样得到的模拟信号值转换为离散的数字信号值。

ADC通过这两个过程将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，实现模拟信号的数字化处理。

ADC的工作流程如下：首先，模拟信号通过采样电路进行采样，采样电路可以是简单的电阻分压电路或者是更复杂的采样保持电路。

然后，采样得到的模拟信号通过量化电路进行量化，量化电路将连续的模拟信号离散化为一系列离散的数字信号值。

最后，通过编码电路将量化后的数字信号转换为二进制码，输出给数字系统进行处理。

二、分类根据采样方式的不同，ADC可以分为两类：间断采样和连续采样。

间断采样是指在一段时间内进行有限次的采样，然后将采样得到的值进行处理；连续采样是指在无限小的时间间隔内进行连续的采样，然后将连续的信号进行处理，得到离散的数字信号。

根据量化方式的不同，ADC可以分为两类：线性量化和非线性量化。

线性量化是指将模拟信号的幅度等分为若干个离散的电平，然后将每个电平对应的模拟信号值量化为相应的数字信号值；非线性量化是指根据信号的特性进行非线性量化，如压缩量化、乘法量化等。

三、应用ADC广泛应用于各个领域，其中最常见的应用是在通信系统中。

在通信系统中，模拟信号需要被转换为数字信号进行处理和传输。

比如，手机上的麦克风采集到的声音信号需要经过ADC转换为数字信号，然后通过通信系统传输给接收方，接收方再通过数字-模拟转换器（DAC）将数字信号转换为模拟信号，最终恢复为声音。

模拟基础知识流水线ADC及其使用方法

模拟基础知识流水线ADC及其使用方法ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。

在实际应用中，ADC常常用于将来自传感器、音频设备或其他模拟信号源的信号进行数字化处理。

流水线ADC是一种高速、高精度的ADC，其工作原理与传统的逐次逼近式ADC相比具有更高的转换速率和较低的能耗。

流水线ADC的基本工作原理是将模拟信号分成多个等效的时间片段，并在每个时间片段中将模拟信号转换为相应的数字信号。

流水线ADC内部通常包含三个主要模块：采样保持电路（Sample and Hold）、MDAC （Multiplying Digital-to-Analog Converter，倍增数字模拟转换器）和数字控制逻辑。

首先，在ADC采样阶段，采样保持电路将模拟信号进行采样并保持住，以确保后续的转换过程中模拟信号的稳定性。

接下来，模拟信号通过MDAC模块，该模块将模拟信号与一系列由数字控制逻辑产生的参考电压相乘得到一个差分电压。

这个差分电压通过多级结构中的各级转换器，每级转换器负责将其输入范围内的差分电压转换为2-bit或3-bit的数字输出。

最后，每个数字输出通过数字控制逻辑的处理，进行数字校正和以正确的顺序组装成最终的N-bit数字输出。

流水线ADC相比于传统的逐次逼近式ADC具有更高的转换速率和更低的功耗，是由于其内部的多级结构和并行处理的能力。

通过将模拟信号分段处理，每个阶段只需要进行部分转换，从而实现了高速转换。

此外，流水线ADC的并行处理能减少总体转换时间，并且能适应较宽的输入电压范围。

在使用流水线ADC时，需要注意以下几个方面：1.输入信号的采样率：流水线ADC的速度取决于采样率，所以需要根据实际应用需求选择合适的采样率。

2.输入电压范围：流水线ADC有一个限定的输入电压范围，超出该范围将导致不准确的转换结果。

因此，需要预先对输入信号进行放大、滤波等处理。

adc转换实验心得

adc转换实验心得
ADC转换实验心得
在完成ADC（模拟数字转换器）转换实验的过程中，我学到了很多关于电子技术和微控制器应用的知识。

这个实验不仅增强了我的理论理解，也提高了我的实践技能。

在实验初期，我学习了ADC的基本工作原理，包括它的转换过程和在各种应用中的重要性。

这让我对ADC有了深入的理解，为我后续的实验打下了坚实的基础。

在实验过程中，我遇到了许多挑战。

例如，我曾多次遇到数据不稳定或转换错误的问题。

通过反复调试和查阅资料，我逐渐找到了解决问题的方法，这让我更加熟悉了ADC的工作原理和特性。

此外，我也学会了如何设置微控制器的ADC模块，以及如何编写和优化ADC转换的代码。

这次实验让我认识到理论与实践相结合的重要性。

理论知识是指导我们实验的基础，而实践则是加深理解和提高技能的关键。

同时，实验中的挑战和问题也让我明白，面对困难时要有耐心和毅力，不断探索和学习是解决问题的关键。

总的来说，这次ADC转换实验是一次非常有价值的经历。

它不仅提高了我的技术水平，也培养了我解决问题的能力。

我相信这些经验对我未来的学习和工作都会有很大的帮助。

ADC

SPECIFICATION1. 模数转换技术（概述）模数转换包括采样、保持、量化、编码四个过程。

采样就是将一个连续变化的信号X（t）转换成时间上离散的采样信号X（n）。

根据奈奎斯特采样定理，对于采样（t）信号X（t），如果采样频率fs大于或等于2fmax（fmax为X（t）最高频率成分，则可以无失真地重建恢复原始信号。

实际上，由于模数转换器器件的非线性失真，量化噪声及接收机噪声等因素的影响，采样速率一般取fs＝2.5fmax 。

通常采样脉冲的宽度TW是很短的，故采样输出是断续的窄脉冲。

要把一个采样输出信号数字化，需要将采样输出所得的瞬时模拟信号保持一段时间，这就是保持过程。

量化是将连续幅度的抽样信号转换成离散时间、离散幅度的数字信号，量化的主要问题就是量化误差。

假设噪声信号在量化电平中是均匀分布的，则量化噪声均方值与量化间隔和模数转换器的输入阻抗值有关。

编码是将量化后的信号编码成二进制代码输出。

2. ADC的种类（1）传统型：积分型ADC(低速)，逐次逼近型ADC（中速），并行ADC（高速）（2）其它型：中速：pipeline algorithmic ADC 高速：interpolating ADC folding ADC two-step ADCmultiple-bit pipeline ADCtime-iterleaved ADC高性能：delta-sigma ADC（中高速）3. 主要性能要求（1）高速参考速度10MHz—165MHz（采样频率）估算需要50MHz—80MHz（2）精度分辨率8位，10位（各一个）（3）高动态范围（4）低功耗（5）低噪声（6）面积小4. 不同种类的ADC工作原理及性能简述（1）积分型（dual-slope）ADC:积分型模数转换器[图1]包含积分器、比较器、计数器、时钟发生器和一些控制逻辑。

转换开始前，积分器的输出电压为0伏，计数器的状态为0，转换开始后，积分器对输入电压进行积分，其输出电压线性下降。

adc的原理和应用

ADC的原理和应用1. ADC简介ADC全称为模数转换器（Analog-to-Digital Converter），是一种电子元件，用于将模拟信号转换为数字信号。

ADC广泛应用于各种领域，如通信、仪器仪表、计算机等。

本文将介绍ADC的工作原理和应用场景。

2. ADC的工作原理ADC的工作原理可以简单地概括为以下三个步骤：2.1 采样ADC首先对模拟信号进行采样。

采样是指将连续时间的模拟信号在一定时间间隔内进行离散化。

常用的采样方法有等间隔采样和不等间隔采样。

采样得到的离散信号将作为ADC的输入信号。

2.2 量化采样得到的离散信号是连续幅值的，而ADC需要将模拟信号转换为数字信号，因此需要对采样得到的信号进行量化。

量化是将连续幅值信号划分为一系列离散值的过程。

常用的量化方法有线性量化和非线性量化。

2.3 编码量化得到的离散信号还需要进一步进行编码，转换为数字信号。

编码的目的是将离散信号表示为一定位数的二进制码。

常用的编码方式有二进制编码、格雷码等。

3. ADC的应用场景ADC作为模拟信号转换为数字信号的关键元件，在众多领域中发挥着重要的作用。

以下列举了ADC的一些常见应用场景。

3.1 通信领域在通信领域中，ADC被广泛应用于音频和视频信号的处理。

例如，将模拟音频信号转换为数字音频信号以便于传输和处理，这是数字音频设备如MP3播放器和移动电话中的常见应用。

3.2 仪器仪表ADC在仪器仪表领域中也有着广泛的应用。

例如，使用ADC测量温度、压力等物理量，并将其转换为数字信号进行处理和显示。

ADC在示波器、多用途测试仪等仪器上的使用可以实现更精确的测量和数据处理。

3.3 控制系统在控制系统中，ADC常用于将模拟传感器信号转换为数字信号，用于实时监测和控制。

例如，将温度传感器测得的模拟信号转换为数字信号后，通过控制系统进行温度控制。

3.4 计算机ADC在计算机硬件中也扮演着重要的角色。

例如，计算机中的音频接口可以将模拟音频信号转换为数字信号，以便计算机进行录音和播放。

模数(A D)转换器(微机实验报告)

模/数（A/D）转换器一、实验目的1、掌握ADC0809模数转换芯片与计算机的连接方法；2、了解ADC0809芯片的功能及编程方法；3、了解计算机如何进行数据采集。

二、实验设备1、PC机一台2、TPC-H微机接口实验系统实验箱一台3、连接导线若干三、实验内容1、实验电路原理图如图1。

ADC0809是8位A/ D转换器，每采集一次一般需100 s。

由于ADC0809 A/ D转换器转换结束后会自动产生EOC信号(高电平有效)。

通过实验台左下角电位器RW1输出0～5Ｖ直流电压送入ADC0809通道0(IN0),利用debug的输出命令启动Ａ/Ｄ转换器，输入命令读取转换结果，验证输入电压与转换后数字的关系。

启动IN0开始转换: O 298， 0读取转换结果: I 298图1 模数转换电路2、编程采集IN0输入的电压,在屏幕上显示出转换后的数据（用16进制数）。

3、将JP3的1、2短接，使IN1处于双极性工作方式，并给IN1输入一个低频交流信号（幅度为±5Ｖ），编程采集这个信号数据并在屏幕上显示波形。

四、编程提示1、ADC0809的IN0口地址为298H，IN1口地址为299H。

2、IN0单极性输入电压与转换后数字的关系为：其中Ui为输入电压，UREF为参考电压，这里的参考电压为ＰＣ机的＋５Ｖ电源。

3、一次A/D转换的程序可以为MOV DX,口地址OUT DX,AL ；启动转换；延时IN AL,DX ；读取转换结果放在AL五、参考流程图图2 流程图1图3 流程图2六、实验源程序code segmentassume cs:codestart:mov dx,298h ;启动A/D转换器out dx,almov cx,0ffh ;延迟delay:loop delayin al,dx ;从A/D转换器输入数据mov bl,al ;将Al保存到BLmov cl,4shr al,cl ;将AL右移四位call disp ;将显示子程序显示其高四位 mov al,bland al,0fhcall disp ;调显示子程序显示其低四位mov ah,02mov dl,20h ;加回车符int 21hpush dxmov ah,06h ;判断是否有键按下mov dl,0ffhint 21hpop dxje start ;若没有转startmov ah,4ch ;退出int 21hdisp proc near ;显示子程序mov dl,alcmp dl,9 ;比较DL是否大于9jle ddd ;若不大于则为“0”-“9”，加30h为其ASCⅡ码 add al,7 ;否则为“A”-“F”，再加7ddd:add dl,30h ;显示mov ah,0hint 21hretdisp endpcode endsend七、实验总结通过实验，掌握ADC0809模数转换芯片与计算机的连接方法；了解ADC0809芯片的功能及编程方法；了解计算机如何进行数据采集。