AD转换模块简介

合集下载

51单片机ad转换代码及仿真

51单片机ad转换代码及仿真一、前言51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统领域的微控制器，其具有低功耗、高性能、易学易用等特点。

其中，AD转换模块是其重要的功能之一，可以实现模拟信号到数字信号的转换。

本文将介绍51单片机AD 转换的相关知识和代码实现，并通过仿真验证其正确性。

二、51单片机AD转换原理1. AD转换概述AD转换（Analog-to-Digital Conversion）是指将模拟信号（如声音、图像等）转化为数字信号的过程。

在嵌入式系统中，AD转换通常用于采集外部传感器等模拟量信号，并将其转化为数字量进行处理。

2. 51单片机AD转换模块51单片机内置了一个8位AD转换模块，可以对0~5V范围内的模拟信号进行采样和转换。

该模块包含以下主要部分：（1）输入端：可接受外部0~5V范围内的模拟信号。

（2）采样保持电路：在采样期间对输入信号进行保持，以避免采样过程中信号波动。

（3）比较器：将输入信号与参考电压进行比较，并输出比较结果。

（4）计数器：对比较结果进行计数，得到AD转换的结果。

（5）控制逻辑：控制采样、保持、比较和计数等过程。

3. AD转换精度AD转换精度是指数字信号与模拟信号之间的误差，通常用位数来表示。

例如，8位AD转换器可以将模拟信号分成256个等级，即精度为1/256。

因此，AD转换精度越高，数字信号与模拟信号之间的误差越小。

4. AD转换速率AD转换速率是指单位时间内进行的AD转换次数。

在51单片机中，AD转换速率受到时钟频率和采样时间的限制。

因此，在实际应用中需要根据具体情况选择合适的时钟频率和采样时间以满足要求的转换速率。

三、51单片机AD转换代码实现以下为51单片机AD转换代码实现：```#include <reg52.h>sbit IN = P1^0; // 定义输入端口sbit OUT = P2^0; // 定义输出端口void main(){unsigned char result;while (1){ADC_CONTR = 0x90; // 打开ADCADC_CONTR |= 0x08; // 开始采样while (!(ADC_CONTR & 0x10)); // 等待采样完成result = ADC_RES; // 读取结果OUT = result; // 输出结果}}```代码解释：（1）定义输入输出端口：使用sbit关键字定义输入端口和输出端口。

TMS320F2812自带ADC模块简介

}
I++;
}
//在ADC_ISR中，对各个通道进行校正：
Interrupt
Adc_Isr (void)
{
。。。。。。。。。。
newResult n= AdcRegs.ADCRESULTn*CalGain - CalOffset;
。。。。。。。。。。
}
本文来自: DSP交流网()详细出处参考：/bbs/viewthread.php?tid=291
（3）采用适当的隔离技术，将ADC模块电源引脚和数字电源隔离；
（4）如果采样电路部分是经过多路开关切换的，可以在多路开关输出上接下拉电阻到地；
（5）采样通道上的电容效应也可能会导致AD采样误差，因为采样通道上的等效电容可能还在保持有上一个采样数据的数值的时候，就对当前数据进行采样，会造成当前数据不准确。如果条件允许，可以在每次转化完成后现将输入切换到参考地，然后在对信号进行下一次采样。
Ave_LowActualCount= Sum_LowActualCount/SAMPLES;
CalGain = (HIGH_IDEAL_COUNT - LOW_IDEAL_COUNT)//计算增益系数
/ (Avg_HighActualCount - Avg_LowActualCount);
CalOffset =Avg_LowActualCount*CalGain LOW_IDEAL_COUNT; //计算偏置
TMS320F2812内部集成了ADC转换模块，该模块具有如下的功能：
1．12位ADC核，内置了双采样－保持器（S/H）；
2．顺序采样模式或者同步采样模式；
3．模拟输入：0V～3V；
4．快速转换时间运行在25MHz，ADC时钟，或12.5MSPS；

ad转换器的工作原理

ad转换器的工作原理
AD转换器（Analog-to-Digital Converter）是一种用于将模拟信号转换为数字信号的设备。

它广泛应用于各种领域，包括通信、音频、视频、仪器仪表等。

AD转换器的工作原理如下：
1. 采样（Sampling）：AD转换器首先需要对模拟信号进行采样。

采样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行测量，并记录下每个时间点上的采样值。

采样过程可以通过模拟开关或运放等电路实现。

2. 量化（Quantization）：采样后的模拟信号采样值是连续的模拟数值。

为了将其转换为数字信号，需要对其进行量化。

量化是指将连续的模拟数值划分成有限个离散的取值，即将每个采样值表示为最接近的离散数字值。

3. 编码（Encoding）：量化后的离散数值需要进行编码，以便用于数字信号传输和存储。

编码的目的是将离散数值转换为对应的二进制码。

常用的编码方式包括二进制编码、格雷码等。

4. 数字输出（Digital Output）：经过编码后，AD转换器将输出一组数字信号，其中每个数字表示一个采样值。

这些数字信号可以由计算机、微处理器等设备进行进一步的处理、分析和存储。

总结起来，AD转换器的工作原理包括采样、量化、编码和数
字输出等步骤。

通过这些步骤，AD转换器能够将连续的模拟
信号转换为离散的数字信号，从而实现数字数据的处理和传输。

单片机ad转换原理

单片机ad转换原理单片机AD转换原理。

单片机（Microcontroller）是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出设备的微型计算机系统。

在很多电子设备中，单片机都扮演着至关重要的角色。

而AD转换（Analog to Digital Conversion）则是单片机中非常重要的功能之一，它可以将模拟信号转换为数字信号，使得单片机可以对外部的模拟信号进行采集和处理。

本文将介绍单片机AD转换的原理及相关知识。

AD转换的原理是利用单片机内部的模数转换器（ADC）来实现的。

模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电路，它可以将模拟信号的大小转换为相应的数字值。

在单片机中，模数转换器可以通过一定的采样和量化过程，将模拟信号转换为数字信号，并输出到单片机的数据总线上，以便单片机进行进一步的处理。

在进行AD转换时，首先需要对模拟信号进行采样。

采样是指在一定时间间隔内对模拟信号进行取样，获取其大小。

这样可以将连续的模拟信号转换为离散的信号。

然后，对采样后的信号进行量化。

量化是指将连续的模拟信号转换为一系列离散的数字值。

在单片机中，量化通常是按照一定的精度和分辨率进行的，精度越高，分辨率越大，转换后的数字值越接近原模拟信号的真实数值。

单片机中的ADC模块通常由输入端、采样保持电路、比较器、计数器、数字转换器和控制逻辑等部分组成。

当单片机需要进行AD转换时，首先需要将模拟信号输入到ADC的输入端，然后ADC会对输入信号进行采样和量化，最终输出转换后的数字信号。

在这个过程中，ADC的控制逻辑会根据预设的转换精度和采样频率等参数，控制ADC的工作状态，以保证转换的准确性和稳定性。

在实际应用中，单片机的AD转换功能被广泛应用于各种测控系统、仪器仪表、传感器等领域。

通过AD转换，单片机可以对外部的模拟信号进行采集和处理，实现数据的数字化和处理，为系统的控制和监测提供了重要的支持。

同时，单片机的AD转换功能也为各种信号处理算法和数字信号处理提供了基础，为系统的功能和性能提升提供了可能。

ad转换模块引脚输入和输出

ad转换模块引脚输入和输出AD转换模块是一种将模拟信号转换为数字信号的电路模块。

它通常由模数转换器、采样保持电路、时钟电路等组成。

在实际应用中，AD转换模块被广泛应用于工业自动化、医疗设备、通信设备等领域。

本文将详细介绍AD转换模块的引脚输入和输出。

一、AD转换模块的引脚类型1. 电源引脚AD转换模块需要接受外部供电，因此需要有电源引脚。

通常情况下，AD转换模块的电源引脚有两个，一个是正极，一个是负极。

正极一般标记为VCC或者AVDD，负极则标记为GND或者AGND。

2. 控制引脚AD转换模块需要通过控制引脚来控制采样速率、采样精度等参数。

这些控制参数可以通过SPI接口或者I2C接口进行设置。

常见的控制引脚包括：（1）CS：芯片选择信号。

（2）SCLK：串行时钟信号。

（3）SDI：串行数据输入信号。

（4）SDO：串行数据输出信号。

3. 输入引脚AD转换模块的输入引脚用于接收模拟信号。

输入引脚一般有两个，一个是正极，一个是负极。

正极一般标记为AIN+，负极则标记为AIN-。

4. 输出引脚AD转换模块的输出引脚用于输出数字信号。

输出引脚一般只有一个，标记为DOUT。

二、AD转换模块的输入和输出特性1. 输入特性（1）输入范围：AD转换模块的输入电压范围是指在不损坏芯片的情况下，可以正确采样的电压范围。

一般情况下，AD转换模块的输入电压范围为0V~VREF。

（2）采样率：AD转换模块的采样率是指每秒钟可以进行多少次采样。

采样率越高，精度越高，但芯片成本也会随之增加。

（3）分辨率：AD转换模块的分辨率是指数字信号与模拟信号之间的精度差异。

分辨率越高，则数字信号与模拟信号之间的误差就越小。

2. 输出特性（1）输出格式：AD转换器通常会将数字信号以二进制形式输出。

因此，在使用数字信号时需要进行解码。

（2）输出速率：AD转换器的输出速率是指每秒钟可以输出多少个数字信号。

输出速率越高，则芯片的处理速度也会越快。

AD转换模块简介

A/D转换模块1、A/D转换原理A/D转换的过程是模拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式。

a)取样与保持一般取样与保持过程是同时完成的，取样-保持电路的原理图如图16所示，由输入放大器A1、输出放大器A2、保持电容CH和电子开关S组成，要求 AV1 * AV2= 1。

原理是：当开关S闭合时，电路处于取样阶段，电容器充电，由于 AV1 * AV2= 1，所以输出等于输入；当开关S断开时，由于A 2输入阻抗较大而且开关理想，可认为CH没有放电回路，输出电压保持不变。

图16 取样-保持电路取样-保持以均匀间隔对模拟信号进行抽样，并且在每个抽样运算后在足够的时间内保持抽样值恒定，以保证输出值可以被A/D 转换器精确转换。

b)量化与编码量化的方法，一般有舍尾取整法和四舍五入法，过程是先取顶量化单位Δ，量化单位取值越小，量化误差的绝对值就越小，具体过程在这里就不做介绍了。

将量化后的结果用二进制码表示叫做编码。

2、A/D转换器的技术指标a)分辨率分辨率说明A/D转换器对输入信号的分辨能力，理论上，n位A/D转换器能区分的输入电压的最小值为满量程的1/2n 。

也就是说，在参考电压一定时，输出位数越多，量化单位就越小，分辨率就越高。

S12的ATD模块中，若输出设置为8位的话，那么转换器能区分的输入信号最小电压为19.53mV。

b)转换时间A/D转换器按其工作原理可以分为并联比较型（转换速度快ns级）、逐次逼近型（转换速度适中us级）、双积分型（速度慢抗干扰能力强）。

不同类型的转化的A/D转换器转换时间不尽相同，S12的ATD模块中，8位数字量转换时间仅有6us，10位数字量转换时间仅有7us。

S12内置了2组10位/8位的A/D模块：ATD0和ATD1，共有16个模拟量输入通道，属于逐次逼近型A/D转换器（这个转换过程与用天平称物的原理相似）。

1、功能结构图图17 A/D 模块功能结构图图17所示的是A/D 模块的功能结构，这个功能模块被虚线划分成为图示所示的虚线所隔离的三个部分：IP 总线接口、转换模式控制/寄存器列表，自定义模拟量。

单片机的 ad的原理

单片机的 ad的原理
单片机(简称MCU)的AD转换器是一种电路模块，用于将模拟量（连续变化的信号）转换为数字量（离散的数值）。

单片机的AD转换原理如下:
1. 采样：AD转换开始时，首先需要对输入信号进行采样。

采样是指将连续的模拟信号在一定周期内进行离散化，获取一系列采样值。

2. 量化：采样得到的连续信号是模拟量，而单片机内部是通过数字量进行处理的，所以需要将模拟量转换为数字量。

这个过程称为量化。

量化是将连续的模拟信号分割为若干等间隔的电平，并将其与特定数量的离散级别相对应。

3. 编码：量化后的信号是模拟量对应的数字量，但数字量无法直接处理。

因此需要进行编码，将其转换为二进制码。

常用的编码方式是二进制编码、格雷码等。

4. 校准：由于硬件的不完美性或者环境因素的影响，AD转换器存在一定的误差。

因此需要进行校准操作，将转换的数字量与实际输入信号之间的误差进行修正。

5. 输出：经过上述步骤，AD转换器将模拟信号成功地转换为数字信号，并输出给单片机的输入引脚。

单片机可以通过读取输入引脚的数值来获取模拟量的数字表示。

总结：单片机的AD转换原理是通过采样、量化、编码、校准等步骤将模拟信号转换为数字信号，并输出给单片机进行处理。

AD功能模块

如果转换完成标志（CCF）在没有被清零时结果寄存器被写
入新值（覆盖），则置位。
清零条件：对此位写1；写控制寄存器5，开始一个新队列。

CC2、CC1、CC0：转换计数器。
代表了哪个结果寄存器将要接收当前转换的结果。非FIFO FIFO
模式（FIFO=0），这3 位的初始值为0，计数完成后又会回到初始值。模式（FIFO=1），转换计数器处于循环计数状态。

AN6/PAD6 - AN0/PAD0（51-57）：
模拟量输入通道6-0，通用数字输入端口。不可以被用作外部
触发引脚。

AN7/ETRIG/PAD7（58）：
模拟量输入通道7，通用数字输入端口。它也可以被配置为
A/D 转换的外部触发引脚。
寄存器
4个控制寄存器
ATDCTL2、3、4、5
ETORF：外部触发溢出标志。
置位条件：

处于边沿触发模式时，如果第一个边沿触发的队列转换正在进行，而这时却检测到了第二个有效的边沿。对此位写1；写控制寄存器2、3或4，终止当前队列；写控制寄存器5，开始一个新队列。
清零条件：

状态寄存器0—ATDSTAT0

FIFOR：FIFO 溢出标志。1=有FIFO溢出，0=无FIFO溢出。

S8C、S4C、S2C 和S1C 控制位来指定转换次数。
1
时：对多个的通道进行采样。每次采样的通道数量由S8C、 S4C、S2C 和S1C 控制位来指定，第一个采样通道由CC、CB 和CA 控制位来指定，其它采样通道由通道选择码CC、CB 和CA 的增加来决定。

对ATDCTL5进行写操作会终止当前队列的转换，开始一个新

AD转换模块课件

电源管理与能效
为了提高能效，需要合理地管理电源，如使用开关电源和动态电压调节技术。
CHAPTER
04
AD转换模块的接口与编程
硬件接口
模拟信号输入接口
用于连接模拟信号源，如传感器等，将模拟信号传输到AD转换模块。
数字信号输出接口
将转换后的数字信号输出，通常连接微控制器或其他数字设备。
控制信号接口
逐次逼近型AD转换器
总结词
逐次逼近的方式将输入模拟信号转换为数字输出。
详细描述
逐次逼近型AD转换器采用逐次逼近的方式将输入模拟信号转换为数字输出。它通过不断调整比较器的参考电压，逐渐逼近输入模拟信号，最终得到数字输出。逐次逼近型AD转换器具有分辨率高、线性度好、转换速度快等优点，但功耗较大。
并行比较/串并行型AD转换器
总结词
采用并行比较或串并行方式将输入模拟信号转换为数字输出。
详细描述
并行比较/串并行型AD转换器采用并行比较或串并行方式将输入模拟信号转换为数字输出。它通过多个比较器同时比较输入模拟信号与多个参考电压，得到数字输出。并行比较/串并行型AD转换器具有转换速度快、分辨率高等优点，但电路复杂度较高。
压频转换型AD转换器
AD转换模块的应用场景
信号处理
在信号处理系统中，AD转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，便于进行进一步的处理和分析
。
控制系统
在控制系统中，AD转换模块用于将传感器的模拟信号转换为数字信号，便于控制器进行数据处理和控制。
数据采集
在数据采集系统中，AD转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，便于计算机或其他数据处理设备进行存储和处理。
AD转换模块PPT课件
CONTENTS

a d转换器工作原理

a d转换器工作原理
AD转换器是模拟信号和数字信号之间的转换器。

在AD转换过程中，模拟信号首先经过采样，然后经过量化和编码，最后转换为数字信号输出。

AD转换器的工作原理如下：
1. 采样：AD转换器会连续地对模拟信号进行采样，即在确定的时间间隔内获取一系列离散的样本值。

采样定理规定采样频率应该是模拟信号最高频率的两倍以上，以避免信号失真。

2. 量化：采样后的模拟信号经过量化处理，将连续的模拟信号转换为离散的量化电平。

量化的目的是将连续的模拟信号离散化，使其能够用数字形式表示。

量化过程中会根据固定的量化级别将连续的模拟信号映射到特定的离散电平上。

3. 编码：量化后的模拟信号需要通过编码转换为数字信号。

编码过程中使用的编码方式包括二进制编码、格雷码等。

编码后的信号将每个量化电平映射为一个数字代码，以表示该离散电平的数值。

4. 数字信号输出：编码后的数字代码通过输出接口输出为数字信号，供其他数字电路或设备使用。

数字信号可以在计算机系统中进行数字信号处理、分析和存储等操作。

总的来说，AD转换器通过采样、量化和编码的过程将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

采样将模拟信号离散化，量
化将离散化后的信号分级表示，编码将信号转换为数字代码，最后输出为数字信号。

这样可以实现模拟信号的数字化处理和传输。

ad转换模块的原理

ad转换模块的原理随着互联网的发展和数字化时代的到来，广告营销成为了企业重要的营销手段。

为了更好地营销和推广产品和服务，企业需要利用网络广告来吸引更多的消费者。

然而，广告以不同的形式出现在用户面前，同时也需要通过不同的媒介进行投放和呈现。

因此，一个重要的工具——ad转换模块，应运而生。

ad转换模块的原理可以理解为将网站和广告主之间的互动转换和管理的系统。

这个模块可以让网站管理者根据广告需求进行广告投放与管理，同时可以根据广告主的需求来对广告进行优化和调适。

下面，我们将逐步展开ad转换模块的原理：一、广告联盟的加入广告联盟是一个广告主和网站之间的平台，用于管理和交互广告内容。

网站管理者可以通过广告联盟实现广告的投放和管理。

广告联盟管理着所有广告的展示，并可以根据广告主的需求来决定广告的流量控制和投放位置。

二、广告请求的发送广告请求是一个用户访问网站时发送给广告联盟的过程。

在这个阶段，网站管理者会向广告联盟发送一个请求，告诉广告联盟有一个可用的广告位置。

然后广告联盟会检查广告需求和广告库，以便向用户呈现最符合用户需求的广告。

三、广告呈现广告联盟从广告库中获取了合适的广告之后，就可以将广告内容作为响应返回给网站管理者，以便将广告呈现给用户。

广告联盟会根据广告的需求和用户的兴趣，来选择最合适的广告并将其投放到网站上。

四、广告转化追踪广告转化追踪是一个重要的环节。

网站管理者可以通过追踪广告的点击率、转化率和ROI等指标来评估广告的成效。

如果广告转换是有价值的，那么就需要将这些数据反馈给广告主，以便他们可以做出进一步的决策。

总之，ad转换模块是一个网站和广告主之间的交互管理系统。

它允许网站管理者根据广告需求进行广告投放和管理，并可以根据广告主的需求来对广告进行优化和调适。

同时，它可以帮助广告主评估广告的成效，并做出进一步的决策。

这个模块的实现，可以有效提升网络广告的效果和市场营销的效率。

PLC中AD、DA模块说明

2）单接点写
发送命令格式 % H L # W C S
BCC CR
接点号
站号
接接点（占4位）点数名据正确响应格式 % H L $ W C BCC CR 站号错误响应格式 % H L ！站号 BCC CR
错误代码
系统寄存器号 412 414 413
内容 H0001 H0001 H0042
415
H0001
2.BCC校验码的计算
以字节为单位，逐位进行“异或”计算。
例如：命令信息为“%01#RCSX0000”，则
BCC校验码为1D。
3.命令传送举例
1）单接点读
发送命令格式 % H L # R C S 站号
起目目错始的的误码站站传号号送高低标位位志
2. 通信命令代码
RCS WCS RCP WCP RCC WCC SC RD WD SD RS WS
读单个接点写单个接点读多个接点写多个接点以字为单位读接点信息以字为单位写接点信息在接点区以字为单位预置数读数据区写数据区数据区预置读定时/计数预置值写定时/计数预置值
第4节
一、A/D转换模块
A/D、D/A模块
1. 占用通道及编程方法
A/D转换单元4个模拟输入通道占用输入端子分别为： CH0：WX9(X90～X9F) CH1：WX10(X100～X10F) CH2：WX11(X110～X11F) CH3：WX12(X120～X12F) PLC每个扫描周期对各通道采样一次，并进行模数转换，转换的结果分别存放在输入通道(WX9～ WX12)中。
2）响应帧格式

Proteus学习51单片机之AD转换

Proteus学习51单片机之AD转换概述模拟数字转换器（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的设备。

我们将在本文中介绍如何在Proteus中使用51单片机进行AD转换。

首先，我们需要了解一些关于ADC的基础知识。

什么是ADC？ADC是模拟数字转换器的缩写。

它是一种将模拟信号（例如声音或光线）转换为数字信号的设备。

数字信号可以通过数字处理器例如计算机或嵌入式系统）进行进一步处理。

为什么需要ADC？数字设备不能直接处理模拟信号。

因此，我们需要将模拟信号转换为数字信号，以便数字设备可以处理它。

这就是ADC的作用。

如何使用ADC？ADC一般有以下几个步骤：1.（采样：使用ADC将连续的模拟信号转换为离散的数据点。

2.（量化：将采样结果转换为离散的数字值。

3.（编码：将数字值转换为二进制值。

在51单片机中，ADC转换的基本步骤是：1.（设定ADC电平：在程序中，我们需要将端口设置为读取ADC的电平。

2.（ADC模式设置：通过设定模式，来选择如何采样和量化信号。

3.（读取ADC值：读取ADC的数字输出值。

Proteus中51单片机AD转换的操作步骤下面我们将了解如何在Proteus中使用51单片机进行AD转换。

1.（创建Proteus新工程在Proteus中创建新工程。

从库中选择合适的51单片机，并将其放置在原理图中。

2.（连接一组电压源和电阻连接一组电压源和电阻，以模拟数字模拟转换器(ADC)输入信号。

3.（添加ADC模块前往“Component（Mode” 元器件模式）下，添加ADC模块。

选择合适的ADC元器件，并将其添加到工程中。

4.（连接ADC模块到单片机将ADC模块与单片机相连。

5.（配置ADC将ADC模块属性栏中的ADC模块讯号连接到单片机的相应端口上，设置ADC的属性。

6.（编写程序并上传到单片机根据需要编写程序，并上传到单片机上。

7.（调试调试程序，并检查ADC是否正常工作。

8.（监测ADC输出透过示波器或LED等设备监测ADC的输出值。

AD转换模块介绍

>手把手教你写S12XS128程序(9)--A/D转换模块介绍1时间:2009-11-30 22:10来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:365次1、A/D转换原理A/D转换的过程是模拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式。

将量化后的结果用二进制码表示叫做编码。

2、A/D转换器的技术指标a)分辨率分辨率说明A/D转换器对输入信号的分辨能力，理论上，n位A/D转换器能区分的输入电压的最小值为满量程的1/2n 。

也就是说，在参考电压一定时，输出位数越多，量化单位就越小，分辨率就越高。

S12的ATD模块中，若输出设置为8位的话，那么转换器能区分的输入信号最小电压为19.53mV。

b)转换时间A/D转换器按其工作原理可以分为并联比较型（转换速度快ns级）、逐次逼近型（转换速度适中us级）、双积分型（速度慢抗干扰能力强）。

不同类型的转化的A/D转换器转换时间不尽相同，S12的ATD模块中，8位数字量转换时间仅有6us，10位数字量转换时间仅有7us。

手把手教你写S12XS128程序(10)--A/D转换模块介绍2时间:2009-12-09 21:32来源:电子设计吧作者:dzsj8 点击:368次S12内置了2组10位/8位的A/D模块：ATD0和ATD1，共有16个模拟量输入通道，属于逐次逼近型A/D转换器（这个转换过程与用天平称物的原理相似）。

AD转换模块的结构及分类

前言A/D转换模块是单片机的高功能模块，用于对模拟信号进行数字转换，本文以STC8H8K64U单片机为例(原理与其他51单片机并无差别)，该单片机A/D模块为16通道12位。

A/D转换模块的结构STC8H的这个单片机A/D转换模块输入通道有16个(通道越多，同时可以接收的模拟量就越多)，分别为ADC0——AD C15，其中ADC15用于测试内部1.19V基准电压，工作时，各个输入通道都工作在高阻状态。

关于位数：12位是用于精度，位数越多，精度越高，以5v电压为例，当一位时，只能分成两份，2.5v以上是1，2.5v以下为0，当两位时，可以分成4份，也就是1.25v，2.5v，3.75v，5v为分界，提高了精度，以此类推。

该单片机A/D转换模块由多路选择开关、比较器、逐次比较寄存器、12位数字模拟转换器(D/A转换模块)、A/D转换结果寄存器、A/D转换模块控制寄存器以及A/D转换模块配置寄存器构成。

A/D转换模块的分类按转化原理分类：逐次逼近型、双积分型、并行/串行比较型、压频转换型等按转化速度分类：超高速<=1ns、高速<=20us、中速<=1ms、低速<=1s。

按转化位数分类：8、12、14、16。

目前主要有逐次比较型转换器(最常用的)和双积分型转换器，故接下来主要讲解逐次比较型转换器。

逐次比较型转换器逐次比较型模拟数字转换器根据逐次比较的逻辑，从最高位(MSB)开始，逐次对每一个输入的电压模拟量与内部D/A转换器输出进行比较，多次比较之后，使得转换得到的数字量逼近输入模拟量对应值，直到A/D转换结束。

下图为逐次比较型转换器原理图A/D转换模块的参考电压源该A/D转换模块的电源与单片机电源是同一个，但A/D模块有独立的参考电压源输入端。

当测量精度要求不高时，可以直接使用单片机的工作电压，高精度时使用精准的参考电压。

A/D转换模块的控制A/D转换模块主要由ADC_CONTR、ADCCFG、ADC_RES、ADC_RESL和A/D 转换模块时序控制寄存器ADC TI M以及控制A/D转换的有关中断的控制寄存器进行控制和管理。

AD转换器工作原理

AD 转换器功能模块图：V INV REF OE逐次逼近式ADC 的转换原理(以8位的寄存器为例)A/D 转换器片内有D/A 转换和电压比较器首先向片内D/A 转换器输入1000 0000，若电压比较器：V IN > V N (V N 为片内D/A 转换的输出，V IN 为A/D 转换器的输入电压)，N 位寄存器的首位置1 (若V IN < V N ，则寄存器首位写0)；再向D/A 转换输入1100 0000(首位写0时，输入0111 1111)，若V IN > V N 则寄存器第二位置1(若V IN < V N ，则写0)；再向D/A 转换输入1110 0000(或0011 1111)，若V IN > V N 则寄存器第三位置1(若小于，则写0)；依次下去直到寄存器第8位赋值结束，控制逻辑监测到比较放大器进行8次后，EOC 输入信号，让A/D 转换器将结果通过锁存缓存器输出至D0~D9。

AD0804工作原理引脚功能及典型接法如下图：转换状态引脚电平如下：转换状态：首先确保片选信号CS处于低电平（只有CS低电平转换器才会工作），在AD0804转换期间，INTR处于高电平，当WR赋予一个低脉冲信号（该低脉冲时间要≧100ns，对51系列单片机而言，每条命令执行时间即≧100ns）时，转换器开始转换，经过一段时间（该时间长短与转换器有关）的工作后，转换结束。

（注意：不工作时，WR引脚是处于高电平的，只有给予其一个低脉冲后，才开始转换）读取状态引脚电平如下：数据读取状态：同样确保片选信号CS处于低电平，转换器转换结束后，INTR将由转换器自动清零（若不用中断处理AD 转换器，IN 脚可以不接），用单片机给TR 引RD 予低电平（注意：赋RD 控制转换器内部的锁存器，若不给脚RD 电平，将无法输出转换结果）后，我们可以将转换结果从AD 转换器的11-18引脚脚读走。

（低WR 低赋予脉冲信号时，要等待一段时间才能开始读取，待读取结束后，RD 1）脚要置。

AD转换模块电路设计

AD转换模块电路设计在进行AD（模拟数字）转换模块电路设计之前，我们首先需要了解AD转换的原理和工作方式。

AD转换是将模拟信号转换成数字信号的过程。

模拟信号是连续的，在时间和幅度上都可以连续变化。

而数字信号是离散的，时间和幅度都是以固定的间隔离散表示的。

AD转换的过程一般分为三个步骤：采样、量化和编码。

采样是将连续的模拟信号在固定的时间间隔内进行取样，得到一系列离散的采样点。

量化是将每个采样点的幅度值转换成最接近的离散值，通常是使用固定数量的位数来表示幅度。

编码是将每个量化值转换成二进制码，以便存储和传输。

接下来，我们将讨论如何设计AD转换模块电路。

1.采样电路设计：采样电路的作用是将连续的模拟信号转换成一系列离散的采样点。

常用的采样电路是采用采样保持电路。

该电路通过开关控制，定期打开采样电容的充电路径以采集输入信号，然后关闭充电路径并保持电容电荷以提供采样点。

2.量化电路设计：量化电路的作用是将采样点的幅度值转换成最接近的离散值。

一种常用的量化电路是比较器电路。

比较器电路将采样点与一系列参考电压进行比较，然后输出最接近的参考电压。

比较器电路可以使用操作放大器和电阻网络来实现。

3.编码电路设计：编码电路的作用是将量化值转换成二进制码。

常用的编码电路是二进制编码器或优先编码器。

二进制编码器将量化值转换成与其等效的二进制码，而优先编码器则将量化值转换成最小的二进制码。

上述三个电路可以通过集成电路来实现。

目前，市场上提供了许多AD转换器芯片，可以直接集成上述三个电路，大大简化了电路设计和组装过程。

在进行AD转换模块电路设计时，还需要考虑一些其他要素，如输入阻抗、引导线的干扰、输入滤波等等。

此外，尽可能选择低噪声、高速度和高分辨率的组件和元件，以提高AD转换的精度和性能。

总的来说，AD转换模块电路设计较为复杂，需要考虑多个因素，如采样、量化和编码。

同时，可以选择使用集成电路来简化设计。

设计的关键在于选择合适的组件和元件，并考虑各种噪声和干扰因素，以提高AD 转换模块的性能。

《AD转换模块》课件

逐次逼近型AD转换器采用逐位逼近的方法进行量化，具有较高的精度和较快的转换速度，但对于精度要求较高的应用可能不适用。
PI型和sigma-delta型AD转换器原理及优缺点分析
PI型和sigma-delta型AD转换器是一种基于过采样技术的AD转换器，具有较高的精度和较低的功耗，适用于高精度的应用。
《AD转换模块》PPT课件
AD转换模块（Analog-to-Digital Converter）是一种重要的电子元件，可以将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。本课件将全面介绍AD转换模块的原理和应用。
什么是AD转换模块
AD转换模块是将模拟信号转换为数字信号的电路模块。它通过采样和量化两个步骤，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，以便数字系统进行处理。
AD转换器的温度校准方法
温度校准是保证AD转换器准确度的重要手段，常用的温度校准方法包括加法校准和乘法校准。
AD转换器的满刻度误差和非线性误差的校准方法
满刻度误差是AD转换器的输出在满刻度时与理想值之间的偏差，非线性误差是AD转换器的输出与输入信号之间的非线性关系。校准方法包括数字校准和模拟校准。
模数转换器的基本原理
模数转换器的基本原理是将连续变化的模拟信号按一定的规则离散化，即采样和量化，然后对量化后的离散信号进行编码，得到数字信号。
AD转换器的基本结构
AD转换器由采样保持电路、量化电路和编码电路组成。采样保持电路用于将输入模拟信号进行采样和保持，量化电路将采样信号转换为离散的量化级别，编码电路将量化后的信号进行编码并输出数字信号。
AD转换模块的作用
AD转换模块的作用是将模拟信号转换为 Nhomakorabea字信号，使得模拟信号能够被数字系统识别和处理。它广泛应用于数据采集、仪器仪表、自动控制、通信等领域。

移动互联应用技术《CC2530单片机AD转换模块》

第二页，共六页。
2 CC2530 ADC特性
ADC的主要特性如下：
●可选的抽取率，这也设置了分辨率〔7到 12位〕 ● 8个独立的输入通道，可接受单端或差分信号
●参考电压可选为单端、外部单端、外部差分或 AVDD5
●产生中断请求 ●转换结束时的 DMA触发
●温度传感器输入
●电池测量功能
第三页，共六页。
提纲
01 CC2530 ADC简介
02 CC2530 ADC特性 03 CC2530 ADC结构图
第一页，共六页。
1 CC2530 ADC
CC2530单片机的ADC支持多达 14位的模拟数字转换，具有多达 12位的 ENOB〔有效数字位〕。它包括一个模拟多路转换器，具有多达 8个各自可配置的通道；以及一个参考电压发生器。转换结果通过 DMA写入存储器。还具有假设干运行模式。
第六页，共六页。
3 CC2530 ADC结构图
AINO AIN7 VDD/3 TMP_SENSOR
Int1.25v
AIN7
ref
AVDD
mux
AIN6-AIN7
输入多路切换
器
Sigma-delta 解调器
抽取滤波器
时钟产生和控制
第四页，共六页。
THAN YOU
第五页，共六页。
பைடு நூலகம்
内容总结
提纲。●参考电压可选为单端、外部单端、外部差分或 AVDD5。THAN YOU