学习嵌入式的第四十四天——ARM——I2C

1、什么是ADC？

模数转换器，把连续的模拟信号转换成离散的数字信号

2、什么是ADC的基准电压？

基准电压的核心作用：为量化提供 “标尺”

回顾 ADC 的核心转换步骤（采样→量化→编码），量化阶段是将 “采样得到的模拟电压值” 映射为 “离散数字码” 的关键环节，而基准电压正是这一映射过程的 “参照物”。其具体作用可拆解为两点：

1. 定义 ADC 的 “满量程输入范围”

基准电压直接决定了 ADC 能有效处理的模拟信号最大值（或范围）：

• 单极性 ADC（如常见的 0~5V 输入）：满量程输入范围通常为 0 ~ \(V_{REF}\)（或 \(0 ~ 2\times V_{REF}\)，需看芯片设计）。例如，若 \(V_{REF}=5V\)，ADC 只能处理 0~5V 的模拟信号；若输入超过 5V，会导致 “溢出”，输出数字码固定为最大值（如 12 位 ADC 的 4095）。
• 双极性 ADC（需处理正负电压，如 - 5V~+5V）：满量程输入范围通常为 \(-V_{REF} ~ +V_{REF}\)。此时基准电压同时定义了正、负方向的信号上限。

2. 决定 “1 个数字码（LSB）对应的模拟电压值”

ADC 的分辨率（位数）决定了数字码的总数（如 12 位 ADC 有 \(2^{12}=4096\) 个码），而基准电压则决定 “每个码代表多少实际模拟电压”—— 这一数值称为 “LSB 权重”，是 ADC 能识别的最小模拟信号变化量，直接关联转换精度。

ADC 的转换精度不仅取决于自身的分辨率（位数）和非线性指标，更依赖于基准电压的性能 ——再高精度的 ADC，若搭配劣质的基准电压源，其实际转换效果也会大幅下降。

3、ADC的工作原理是什么？

1.采样：按照采样频率对连续模拟信号进行采样，抓取连续模拟信号的瞬时值，将连续时间信号转换成离散时间信号

2.量化：把采样出的离散时间信号值，映射到有限个离散的等级（量化电平）中，完成连续幅值到离散幅值的转换

3.编码：把量化后的离散等级转换为计算机能识别的二进制编码，最终输出数字信号

4、什么是ADC的分辨率？常见的分辨率有哪些？

ADC的分辨率就是ADC的位数，常见的分辨率有8位，10位，12位，16位

5、假设采用12位分辨率，基准电压为3.3v，量化结果为n时的实际电压应该如何计算？

(3.3/2^12)*n