AD转换模块简介
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
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
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2、HCS12中A/D转化模块特点
8/10位精度；7 us, 10-位单次转换时间.；采样缓冲放大器；可编程采样时间； 左/右对齐,有符号/无符号结果数据；外部触发控制；转换完成中断；模拟输入8通道复用；模拟/数字输入引脚复用；1到8转换序列长度；连续转换模式；多通 道扫描方式。
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。
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A2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。
1、功能结构图
图17A/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。
IP总线接口负责该模块与总线的连接，实现A/D模块和通用I/O的目的， 还起到分频的作用；
转换模式控制寄存器列表中有控制该模块的所有的寄存器，执行左右对齐运 行和连续扫描。
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）。
ATD模块有模Βιβλιοθήκη 量前端、模拟量转换、控制部分及结果存储等四部分组成。其中模拟前端包括多路转换开关、采样缓冲器、放大器等，结果存储部分主要有8个16位的存储器和反映工作状态的若干标志位。