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)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字信號,并一系列的0和1進(jìn)行傳輸。
模擬信號:連續(xù)變化的物理量,在日常生活中非常常見,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:是指自變量和因變量均為離散的信號,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。
借鑒一下網(wǎng)上的一張非??蓯鄣膱D片來幫助大伙理解,如下哈奇米的照片就非常形象了:
那想要把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,一般都需要經(jīng)歷以下的過程:
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)的模擬信號中間隔一段時間抽樣出來,比如下面圖中一段模擬信號,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,第一張圖采樣點(diǎn)比較密集,就非常接近原生的模擬信號,也就是說采樣的間隔時間越短,越接近原生模擬信號(示波器的參數(shù)就是如此)
2.量化
這個環(huán)節(jié)理解起來有點(diǎn)抽象,我們換個角度去看,量化就類似于分等級歸類。就拿上學(xué)時班級的成績排名來做例子:
圖片來源于網(wǎng)上成績單就是按照總分來劃分等級,那模擬信號中的量化其實(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),這個過程就已經(jīng)開始分類了,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。
圖片來源于網(wǎng)上那編碼其實(shí)就是把這16份電壓等級賦予編碼,替代量化中的模擬量,如下表所示: