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【本文为百问网&韦东山【物联网智能家居实战训练营】学习笔记系列】

引言

模数转换器（ADC）是嵌入式开发中重要的常见外设。MCU通过它感知外界环境变化，进行对应处理，实现各种功能。

1 ADC的理论知识

自然界的信号几乎都是模拟信号，为了方便计算机存储、处理，需要将模拟信号（连续信号）转换为数字信号（离散信号），将模拟信号转换为数字信号的器件就叫模数转换器(Analogto-Digital Converter，ADC)。

ADC按原理可分为：

  • 并行比较型 A/D 转换器(FLASH ADC)
  • 逐次比较型 A/D 转换器(SAR ADC)
  • 双积分式 A/D 转换器(Double Integral ADC)。

A/D转换过程通常为4步：采样、保持、量化和编码。A/D转换过程如图1 所示。

图1  A/D 转换过程

采样是对模拟信号周期性地抽取样值，使模拟信号转化为时间上离散的脉冲信号。采样频率（fs）越高，采样值越接近模拟信号。为确保采样后的信号能够还原模拟信号，采样频率应满足香农-奈奎斯特(Shannon & Nyquist)采样定律，即有

式中，为采样频率，为模拟信号的最高截止频率。

ADC主要有三个性能指标：分辨率、转换时间和转换精度。