单片机处理模拟信号

A. 单片机内部AD转换模块能否处理外部的模拟信号

1，什么是ad转换？
a是模拟信号的意思，d是数字信号的意思，ad转换就是模数转换，顾名思义，就是把模拟信号转换成数字信号,例如把电压值转化为数字信号。
2，为什么要ad转换？
单片机（以及其他处理器）只能处理数字信号，当单片机想要获取电路上某一点的电压值时，就得用到ad转换了，如果你直接把单片机的引脚接到电路这个点上，单片机只知道这个点的电压是低电平还是高电平，又怎么能得到他的电压值呢？例如数字式的万用表，它测量电压时，先有一个ad转换电路，把电压值转换成一个数值，然后把这个值送个单片机（当然万用表里的用的处理芯片不是单片机），单片机经过计算处理后，再把这电压值显示到显示到屏幕上。
不过现在有一些比较强的单片机，其内部已经集成了ad转换器，不需要你再外接ad转换芯片。
3，8位16位的ad转换芯片是什么意思？
8位，16位就代表了ad转换芯片的转换分辨率，数字越大，分辨率越高，同时也反映了它的精度，数字越大，精度相对也越高。8位算是最低了，有些单片机里集成的ad转换器一般是10位的。12位和16位的芯片价格就比较贵了。
4，分辨率？
举个简单的例子，8位芯片只能转换最小到0.01v的电压，而12位的芯片却能转换最小到0.001v的电压，如果一个电压为3.359v，8位芯片转出来后的数值是3.35v，12位芯片转换出来后是3.359v，精度比8位就高一个档次了。（注:这里数值不是正确的数值，举例用，切勿实际使用）
5，采样？
采样是ad转换的速度性能指标，通俗的说就是每秒里能采样多少次，采样次数越高芯片性能越好。如果对采样不理解，也可以用另一种方式理解，就是一个ad转换芯把电压值转换成数字值这个过程所需要的时间，时间越短越好。
6，精度？
精度是ad芯片的一个重要参数，表示采集到的数据和真实值之间的相差的程度。例如单片机转换出来的结果是0.3v，而实际可能是0.31v，这样就相差了0.01v。这种误差是不可避免无法消除的。这和在第3点中提到的位数有关，位数越高，这样的误差越小。
7，这些知识点在“数字电路基础”一书中有详细解释，说明你数字电路没学好，自己好好加油了。

B. 51单片机实现数字信号和模拟信号的转换

首先你要有麦克风或者拾音器，区别是拾音器效果更好还有降噪功能；其次要把模拟信号送到单片机，要有AD转换电路，然后单片机处理一下信号，比如抑制噪声、放大；然后要把数字信号输出驱动扬声器，要有驱动电路和DA芯片。51单片机做语音效果不好 ，因为采样频率低，音不好。一般的开发板都有这些功能的。

C. 单片机如何实现多路模拟量的数据采集、显示

普通单片机实现多路模拟量的数据采集、显示需要：

外部连接一个多通道输入的ADC芯片，单片机按照一定的周期驱动模拟开关切换到不同的模拟通道，设计模数转换控制器的控制程序，可以进行定团戚时模拟信号采集和显示。

(3)单片机处理模拟信号扩展阅读：

单片机基本结构及作用：

1、运算器

运算器由运算部件——算术逻辑单元（Arithmetic & Logical Unit，简称ALU）、累加器和寄存器等几部分组成。ALU的作用是把传来的数据进行算术或逻辑运算，输入来源为两个8位数据，分别来自累加器和数据寄存器。

ALU能完成对这两个数据进行加、减、与、或、比较大小等操作，最后将结果存入累加器。

运算器有两个功能：

执行各种算术运算。

执行各种逻辑运算，并进行逻辑测试，如零值测试或两个值的比较。

运算器所执行全部操作都是由控制器发出的控制信号来指挥的，并且，一个算术操作产生一个运算结果，一个逻辑操作产生一个判决。

2、控制器

控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作控制器等组成，是发布命令的“决策机构”，即协调和指挥整个微机系统的操作。其主要功能有：

从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置。

对指令进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，以便于执行规定的动作。

指挥并控制CPU、内存和输入输出设备之间数据流动的方向。

微处理器内通过内部总线把ALU、计数器、寄存器和控制部分互联，并通过外部总线与外部的存储器、输入输出接口电路联接。外部总线又称为系统总线，分为数据总线键或仿DB、地址总线AB和控制总线CB。通过输入输出接口电路，实现与各种外围设备连接。

3、主要寄存器

累加器A

累加器A是微处理器中使用最频繁的寄存器。在算术和逻辑运算时它有双功能：运算前，用于保存一个操作数；运算后，用于保存所得的和、差或逻辑运算结果。

数据寄存器DR

数据寄存器通过数据总线向存储器和输入/输出设备送（写）或取（读）数据的暂存单元。它可以保存一条正在译码的指令，也可以保存正在送往存储器中存储的一个数据字节等等。

指令寄存器IR和指令译码器ID

指令包括操作码和操作数。

指令寄存器是用来保存当前正在执行的一条指令。当执行一条指令时，先把它从内存中取到数据寄存器中，然后再传送到指令寄存器。

当系统执行给定的指令时，必须对操作码进行译码，以确定所要求的操作，指令译码器就是负责这项工作的。其中，指令寄存器中操作码字段的输出就是指令译码器的输入。

程序计数器PC

PC用于确定下一条指令的地址，以保证程序能够连续地执行下去，因此通常又被称为指令地址计数器。在程序开始执行前必须将程序的第一条指令的内存单元地址（即程序的首地址）送入PC，使它总是指向下一条要执行指令的地址。

地址寄存器AR

地址寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元或I/O设备的地址。由于内存与CPU之间存在着速度上的差异，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存读/写操作完成为止。

显然，当CPU向存储器存数据、CPU从内存取数据和CPU从内存读出指令时，都要用到地址寄存器和数据寄存器。同样，如果把外围设备的地址作为内存地址单元来看的话，那么当CPU和外围设备交换信息时稿纤，也需要用到地址寄存器和数据寄存器。

D. 怎样把模拟信号传感器接入单片机，需要什么器件转换

把模拟信号传感器接入单片机：
单片机自身带有A/D通道，那么直接把传感器模拟信号接入即可，前提是信号电压的范围要合适，如果信号过于微弱还要增加前置放大环节；如果单片机没有A/D通道，那么就要经过A/D转换器变为数字信号后再通过单片机的数字接口输入单片机。
模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。 或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。
模拟信号是指用连续变化的物理量所表达的信息，如温度、湿度、压力、长度、电流、电压等等，我们通常又把模拟信号称为连续信号，它在一定的时间范围内可以有无限多个不同的取值。而数字信号是指在取值上是离散的、不连续的信号 。
实际生产生活中的各种物理量，如摄相机摄下的图像、录音机录下的声音、车间控制室所记录的压力、流t、转速、湿度等等都是模拟信号。数字信号是在模拟信号的基础上经过采样、量化和编码而形成的。具体地说，采样就是把输入的模拟信号按.适当的时间间隔得到各个时刻的样本值.量化是把经采样测得的各个时刻的值用二进码制来表示，编码则是把t化生成的二进制数排列在一起形成顺序脉冲序列 。
模拟信号传输过程中,先把信息信号转换成几乎“一模一样”的波动电信号(因此叫“模拟”),再通过有线或无线的方式传输出去,电信号被接收下来后,通过接收设备还原成信息信号。

E. 单片机的I/O接口能输入或输出模拟信号吗

单片机的 I/O 接口, 如果带卜该 I/O 口有 AD 功能 就可以，以模拟量信号输入，

如果该 I/O 口有 PWM 功能 就可以，以 PWM 调制信号 输出，

或者 通过滤波以 模拟量信号输出，

现在有很多 型号的 单片机 都有 以上轿桥功能，

如 STC 系列单片机，可以 上 STC 官网 看看，下载蠢帆穗单片机的 数据手册