2020年04月19日 | 51单片机模数转换A/D与数模转换D/A

2020-04-19 来源：eefocus

1.（概念）A/D 是模拟量到数字量的转换，依靠的是模数转换器(Analog to Digital Converter)，简称ADC。D/A 是数字量到模拟量的转换，依靠的是数模转换器(Digital to Analog Converter)，简

称 DAC。

2.ADC 的位数：一个 n 位的 ADC 表示这个 ADC 共有 2 的 n 次方个刻度。8 位的 ADC，输出的是从 0～255 一共 256 个数字量，也就是 2 的 8 次方个数据刻度。

基准源：基准源，也叫基准电压，假如我们的基准源应该是 5V，但是实际上提供的却是 4.5V，这样误把 4.5V 当成了 5V 来处理的话，偏差也会比较大。

分辨率：分辨率是数字量变化一个最小刻度时，模拟信号的变化量，定义为满刻度量程与 2 n -1 的比值。假定 5V 的电压系统，使用 8 位的 ADC 进行测量，那么相当于 0～255 一共 256 个刻度把 5V 平均分成了 255 份，那么分辨率就是 5/255 = 0.0196V。

INL（积分非线性度）和 DNL（差分非线性度）:INL 指的是 ADC 器件在所有的数值上对应的模拟值，和真实值之间误差最大的那一个点的误差值，是 ADC 最重要的一个精度指标，单位是 LSB。LSB（Least Significant Bit）是最低有效位的意思，那么它实际上对应的就是 ADC的分辨率。一个基准为5V的8位ADC，它的分辨率就是 0.0196V，用它去测量一个电压信号，得到的结果是 100，就表示它测到的电压值是 100*0.0196V=1.96V，假定它的 INL 是 1LSB，就表示这个电压信号真实的准确值是在1.9V～2.0V 之间的，按理想情况对应得到的数字应该是 99～101，测量误差是一个最低有效位，即 1LSB。DNL 表示的是 ADC 相邻两个刻度之间最大的差异，单位也是 LSB。

转换速率:转换速率，是指 ADC 每秒能进行采样转换的最大次数，单位是 sps （或 s/s、 sa/s，即 samples

per second），它与 ADC 完成一次从模拟到数字的转换所需要的时间互为倒数关系。

3 .PCF8591 的硬件接口:PCF8591 是一个单电源低功耗的 8 位 CMOS 数据采集器件，具有 4 路模拟输入，1 路模拟输出和一个串行 I 2 C 总线接口用来与单片机通信。3 个地址引脚 A0、A1、A2 用于编程硬件地址，允许最多 8 个器件连接到 I 2 C 总线而不需要额外的片选电路。

其中引脚 1、2、3、4 是 4 路模拟输入，引脚 5、6、7 是 I 2 C 总线的硬件地址，8 脚是数字地 GND，9 脚和 10 脚是 I 2 C 总线的 SDA 和 SCL。12 脚是时钟选择引脚，如果接高电平表示用外部时钟输入，接低电平则用内部时钟，这套电路用的是内部时钟，因此 12 脚直接接 GND，同时 11 脚悬空。13 脚是模拟地 AGND。

51单片机模数转换 A D 数模转换

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