一、什么是ADC?
ADC:中文名-模數(shù)轉(zhuǎn)換器,英文:Analog to Digital Converter那ADC在這里扮演的角色就是,把連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號(hào),并一系列的0和1進(jìn)行傳輸。
模擬信號(hào):連續(xù)變化的物理量,在日常生活中非常常見(jiàn),比如:溫度,濕度,壓力,電壓,電流,光照強(qiáng)度,聲音等等。
數(shù)字信號(hào):是指自變量和因變量均為離散的信號(hào),通常用有限數(shù)字(如二進(jìn)制0和1)表示,具有抗干擾強(qiáng)、便于加密處理等優(yōu)勢(shì)。
借鑒一下網(wǎng)上的一張非常可愛(ài)的圖片來(lái)幫助大伙理解,如下哈奇米的照片就非常形象了:
那想要把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),一般都需要經(jīng)歷以下的過(guò)程:
也就是采樣—量化—編碼
1.采樣
采樣環(huán)節(jié)是比較好理解的,其實(shí)就是在連續(xù)的模擬信號(hào)中間隔一段時(shí)間抽樣出來(lái),比如下面圖中一段模擬信號(hào),右邊為三張采樣圖,圖中紅色點(diǎn)為采樣點(diǎn),而這三張采樣圖不同之處就是采樣的精度不同,很明顯可以看得出來(lái),第一張圖采樣點(diǎn)比較密集,就非常接近原生的模擬信號(hào),也就是說(shuō)采樣的間隔時(shí)間越短,越接近原生模擬信號(hào)(示波器的參數(shù)就是如此)
2.量化
這個(gè)環(huán)節(jié)理解起來(lái)有點(diǎn)抽象,我們換個(gè)角度去看,量化就類(lèi)似于分等級(jí)歸類(lèi)。就拿上學(xué)時(shí)班級(jí)的成績(jī)排名來(lái)做例子:
圖片來(lái)源于網(wǎng)上成績(jī)單就是按照總分來(lái)劃分等級(jí),那模擬信號(hào)中的量化其實(shí)也一樣的道理。再比如日常生活中的切蛋糕,把一整個(gè)蛋糕切成大小不一的“小蛋糕”,再按照大小分給不同的人(比如小孩吃不了那么多,就切小一點(diǎn),大人的話就切多一點(diǎn),這個(gè)過(guò)程就已經(jīng)開(kāi)始分類(lèi)了,也就是量化)
3.編碼
如果我們需要把10V的電壓分成16分,也就是2^4(2的四次方),分辨率就是4bit,可以如下圖所示間隔0.625V為遞增。
圖片來(lái)源于網(wǎng)上那編碼其實(shí)就是把這16份電壓等級(jí)賦予編碼,替代量化中的模擬量,如下表所示: