單片機采樣數字量模擬量信號

『壹』 單片機是如何把數字信號還原為模擬信號的

DA轉換，數模轉換就是將離散的數字量轉換為連接變化的模擬量.
主要類型有：電壓輸出型、電流輸出型、乘算型。
它將數字值轉換為脈沖寬度調制或頻率調制的輸出，然後用數字濾波器作平均化而得到一般的電壓輸出(又稱位流方式)，用於音頻等場合。

在網路可以找到DA和AD的相關資料。

『貳』 單片機如何實現多路模擬量的數據採集、顯示

普通單片機實現多路模擬量的數據採集、顯示需要：

外部連接一個多通道輸入的ADC晶元，單片機按照一定的周期驅動模擬開關切換到不同的模擬通道，設計模數轉換控制器的控製程序，可以進行定時模擬信號採集和顯示。

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單片機基本結構及作用：

1、運算器

運算器由運算部件——算術邏輯單元（Arithmetic & Logical Unit，簡稱ALU）、累加器和寄存器等幾部分組成。ALU的作用是把傳來的數據進行算術或邏輯運算，輸入來源為兩個8位數據，分別來自累加器和數據寄存器。

ALU能完成對這兩個數據進行加、減、與、或、比較大小等操作，最後將結果存入累加器。

運算器有兩個功能：

執行各種算術運算。

執行各種邏輯運算，並進行邏輯測試，如零值測試或兩個值的比較。

運算器所執行全部操作都是由控制器發出的控制信號來指揮的，並且，一個算術操作產生一個運算結果，一個邏輯操作產生一個判決。

2、控制器

控制器由程序計數器、指令寄存器、指令解碼器、時序發生器和操作控制器等組成，是發布命令的「決策機構」，即協調和指揮整個微機系統的操作。其主要功能有：

從內存中取出一條指令，並指出下一條指令在內存中的位置。

對指令進行解碼和測試，並產生相應的操作控制信號，以便於執行規定的動作。

指揮並控制CPU、內存和輸入輸出設備之間數據流動的方向。

微處理器內通過內部匯流排把ALU、計數器、寄存器和控制部分互聯，並通過外部匯流排與外部的存儲器、輸入輸出介面電路聯接。外部匯流排又稱為系統匯流排，分為數據匯流排DB、地址匯流排AB和控制匯流排CB。通過輸入輸出介面電路，實現與各種外圍設備連接。

3、主要寄存器

累加器A

累加器A是微處理器中使用最頻繁的寄存器。在算術和邏輯運算時它有雙功能：運算前，用於保存一個操作數；運算後，用於保存所得的和、差或邏輯運算結果。

數據寄存器DR

數據寄存器通過數據匯流排向存儲器和輸入/輸出設備送（寫）或取（讀）數據的暫存單元。它可以保存一條正在解碼的指令，也可以保存正在送往存儲器中存儲的一個數據位元組等等。

指令寄存器IR和指令解碼器ID

指令包括操作碼和操作數。

指令寄存器是用來保存當前正在執行的一條指令。當執行一條指令時，先把它從內存中取到數據寄存器中，然後再傳送到指令寄存器。

當系統執行給定的指令時，必須對操作碼進行解碼，以確定所要求的操作，指令解碼器就是負責這項工作的。其中，指令寄存器中操作碼欄位的輸出就是指令解碼器的輸入。

程序計數器PC

PC用於確定下一條指令的地址，以保證程序能夠連續地執行下去，因此通常又被稱為指令地址計數器。在程序開始執行前必須將程序的第一條指令的內存單元地址（即程序的首地址）送入PC，使它總是指向下一條要執行指令的地址。

地址寄存器AR

地址寄存器用於保存當前CPU所要訪問的內存單元或I/O設備的地址。由於內存與CPU之間存在著速度上的差異，所以必須使用地址寄存器來保持地址信息，直到內存讀/寫操作完成為止。

顯然，當CPU向存儲器存數據、CPU從內存取數據和CPU從內存讀出指令時，都要用到地址寄存器和數據寄存器。同樣，如果把外圍設備的地址作為內存地址單元來看的話，那麼當CPU和外圍設備交換信息時，也需要用到地址寄存器和數據寄存器。

『叄』 單片機做A/D數據採集時,採集的數據和模擬量之間存在何種關系

單片機做A/D數據採集時,採集的數據和模擬量之間的關系根據AD位數而定，比如8位AD，那麼最大值位255，最小值為0，如果最高電壓是5V，最低位0V，那麼5V對應255,0V對應0，
其餘值對應關系為：AD值/51;

『肆』 單片機如何採集4-20mA電流信號，是不是要轉換成0-5V的電壓信號，怎麼轉換

先串聯一個電阻，電阻一段接地，另一端接4-20ma電流信號，然後在4-20ma電流信號端引出一條線，這時候，在引出的線上，已經把電流信號轉化為電壓信號，如果電阻是220歐姆，電壓信號的范圍是0.8-4.4V。

如果考慮到驅動問題，在後面加一個電壓跟隨器就行。可以用帶AD的單片機採集，選用STC12C5A60S2即可，帶AD轉換和D/A轉換功能。

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AD轉換技術指標：

1、解析度(Resolution) 指數字量變化一個最小量時模擬信號的變化量，定義為滿刻度與2^n的比值。解析度又稱精度，通常以數字信號的位數來表示。

2、轉換速率(Conversion Rate)是指完成一次從模擬轉換到數字的AD轉換所需的時間的倒數。積分型AD的轉換時間是毫秒級屬低速AD，逐次比較型AD是微秒級屬中速AD，全並行/串並行型AD可達到納秒級。采樣時間則是另外一個概念，是指兩次轉換的間隔。

為了保證轉換的正確完成，采樣速率 (Sample Rate)必須小於或等於轉換速率。因此有人習慣上將轉換速率在數值上等同於采樣速率也是可以接受的。常用單位是ksps和Msps，表 示每秒采樣千/百萬次（kilo / Million Samples per Second）。

3、量化誤差(Quantizing Error) 由於AD的有限解析度而引起的誤差，即有限解析度AD的階梯狀轉移特性曲線與無限解析度AD（理想AD）的轉移特 性曲線（直線）之間的最大偏差。通常是1個或半個最小數字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。

4、偏移誤差(Offset Error) 輸入信號為零時輸出信號不為零的值，可外接電位器調至最小。

5、滿刻度誤差(Full Scale Error) 滿度輸出時對應的輸入信號與理想輸入信號值之差。

6、線性度(Linearity) 實際轉換器的轉移函數與理想直線的最大偏移，不包括以上三種誤差。

『伍』 單片機能測什麼模擬量

單片機能測模擬量方法：
單片機模擬量輸入是電壓，因為電流不好測量。單片機的模擬量輸入是很常見的參數，比如感測器的信號都是電壓量，例如速度感測器是將速度轉換為電壓，溫度感測器是將溫度轉換為電壓，濕度感測器是將溫度轉換為電壓，還有很多其它的都是這樣的。

『陸』 單片機採集數據是dac還是adc

單片機採集數據，如果是採集模擬信號，並轉換成數字信號進行處理，這就是ADC，或叫A/D轉換，即模/數轉換。
DAC是數字量轉換成模擬量，用於控制外部電路的控制信號。也叫數模轉換，D/A轉換。

『柒』 單片機如何採集模擬信號

感測器啊···模擬量變成數字量都是通過感測器，溫度感測器，位移感測器，等等。獲得的模擬信號通過信號處理，變成離散信號，就可以用單片機處理了。信號處理是個比較重要的過程，理論上的都是數學。

『捌』 簡要單片機中什麼是模擬量、數字量

比如，我們家裡用的指針式掛鍾，我們看完之後還進行判斷（就是根據指針的角度或指針所指的數字）以後才能說出它的時間，這就是模擬量。但是數字顯示的鍾就沒有這種過程我們直接讀數就可以了。這就是說，數字鍾已經把模擬量轉換成了數字量。再舉一個例子來講，我們聽的收音機信號是模擬量，但是，衛星電視的信號是數字量。

『玖』 簡要單片機中什麼是模擬量、數字量

比較形象的解釋是：
數字量就是我們手動按的按鈕來控制什麼東西，這種方式傳入給單片機的就是數字量。
碰到長度測量啊、溫度測量啊、壓力測量啊好多不能用人手直接控制，以其它方式來採取數值的方式，我們把這樣方式就叫模擬量。