模擬信號

模擬信號是指信息參數在給定范圍內表現為連續的信號。或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任意數值的信號。像那些電壓/電流與聲音這些都是模擬信號。

數字信號

數字信號是指幅度的取值是離散的，幅值表示被限制在有限個數值之內。二進制碼就是一種數字信號。二進制碼受噪聲的影響小，易于數字電路進行處理，所以得到了廣泛應用。

ADC

Analog-to-Digital Converter（模數轉換器），從字面上看，A稱為模擬信號（Analog Signal），D稱為數字信號（digital signal），A/D轉換器也就是把模擬信號轉換成數字信號的器件。而DAC，D/A轉換器剛好與A/D功能相反，它是把數字信號轉換成模擬信號。

常用的ADC種類

現在的數字圖像采集都需要有高速的A/D采樣保證有效性和精度，一般的測控系統也希望在精度上有所突破，人類的數字化的浪潮推動了A/D轉換器的不斷變革，而A/D轉換器是人類實現數字化的先鋒。A/D轉換器發展，經歷了多次的革新，目前常見的模數轉換器（ADC）有：

逐次逼近型ADC：逐次逼近型主要應用于中速或低速、中等精度的數據采集和智能儀器中。

逐次逼近型工作框圖

積分型ADC：積分型主要應用于中速或較低速、中等精度的數據采集和智能儀器中。

積分型ADC

壓頻變換ADC：壓頻變換型主要應用于中速或較低速、中等精度的數據采集和智能儀器中。

V-F型1A/D轉換器邏輯圖

ADC工作原理

ADC是模擬信號轉換成數字信號，模擬信號是曲線，而數字信號是由0和1組成的，所以在轉換過程中會有數據失真的存在，這個就與ADC的精度有關了，如果要完全非常精確的描述出整個模擬信號，那么這個數字信號將要精確到小數點后很多位，這樣的精度是無止境的。

這種AD轉換采用對模擬信號逐次逼近數字信號的方式來做的，在一個芯片的內部，模擬信號傳輸進去，通過芯片內部模擬信號部件比對之后，從而轉變成數字信號給到芯片內部的數字信號寄存器。

SAR ADC基本結構

STM32單片機的ADC是逐次逼近型模數轉換器。下面對該類型模數轉換器進行分析。

逐次逼近型模數轉換器原理框圖

逐次比較型A/D轉換器，就是將輸入模擬信號與不同的參電信號與不同的參考電壓作多次比較，使轉換所得的數字量在數值上逐次逼近輸入模擬量對應值。轉換開始前先將所有寄存器清零。開始轉換之后，時鐘脈沖首先將寄存器最高位置成1，使輸入數字為100…0。這個數被數模轉換器轉換成相應的模擬電壓U0，送到比較器與Ui比較。

若U0＞Ui，說明數字過大，故將最高位1清除；若U0＜Ui，說明數字還不夠大，應將最高位的1保留。然后，再按同樣的方式將次高位置成1，并且經過比較以后確定這個1是否應該保留。這樣逐位比較下去，一直到最低為為止。比較完成后，寄存器中的狀態就是所要求的數字量輸出。