AD和DA转换_简述da和ad转换的原理

1 AD转换及其相关背景知识

1.1 基本概念

(1)什么是AD转换？A（A，analog，模拟的，D，digital，数字的）

现实世界是模拟的，连续分布的，无法被分成有限份；
计算机世界是数字的，离散分布的，是可以被分成有限份的；
AD转换就是把一个物理量从模拟的转换成数字的。

(2)AD转换的意义？

(3)什么情况下需要AD转换。

1.2 AD转换的原理

(1)比较器，所有的AD转换芯片内部都是用比较器来实现的。

(2)和10进制转2进制有点像。

1.3 AD转换中的主要概念

(1)位数，AD转换后转出来的二进制数由几位二进制来表示。位数越多，越细腻。

(2)量程，AD转换器可以接受的模拟量的范围。

(3)精度，简单理解就是转出来到底有多准。

(4)分辨率，AD转换器转出来的二进制数，每一格表示多少。

(5)转换速率（转换时间）。

举个栗子：
输入电压范围0-5V，AD转换输出位数是10，精度是0.01V，则：量程为0-5V，
分辨率为：(5-0)/2exp(10)=0.00488V
譬如一次AD转换后得到的数据是1010101010，则对应的电压值为：3.328V，考虑精度后为3.33V

1.4 AD转换在系统中存在的方式

(1)CPU外部扩展专用AD芯片。

(2)CPU内部集成AD模块（内部外设）。

2 原理图和数据手册

2.1 原理图和接线

(1)SPI接口。
CLK接P1.0，CS接P1.1，DI接P1.2，DQ接P1.3.

(2)3种模拟电压变化原理：
AIN0靠滑动变阻器控制电压变化，AIN1靠热敏电阻NTC，AIN2靠光敏电阻GR。

2.2 数据手册

ET2046的控制字：
bit7：1
bit6-4：决定采样的是哪一路（AIN0、AIN1、AIN2、AIN3）
AIN0：001/011 X+
AIN1：101 Y+
AIN2：010 VBAT
AIN3：110 AUX
bit3：设置采样位数。0表示12bit，1表示8bit，一般都用12bit
bit2：为1表示用单端模式，为0表示差分模式。此处用单端模式
bit1-0：power down模式使能，00表示使能。

读AIN0：0b10010100 = 0x94 （实验下0xb4行不行）
读AIN1：0b11010100 = 0xD4
读AIN2：0b10100100 = 0xA4
读AIN3：0b11100100 = 0xE4

3 结合例程分析时序

3.1 时序图

(1)SPI变种。

(2)上升沿写入下降沿读出（之前DS1302的时候也是这样的）。

(3)读写都是高位在前（之前DS1302的时候是低位在前的）。

(4)注意写和读的交接点。

3.2 官方例程分析

(1)写指令。

(2)读12位数字值。

(3)写+读形成一个完整采样周期。

#include"XPT2046.h"

/****************************************************************************
*函数名：SPI_Write
*输  入：dat：写入数据
*输  出：无
*功  能：使用SPI写入数据
****************************************************************************/

void SPI_Write(uchar dat)
{
    uchar i;
    CLK = 0;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
   
        DIN = dat >> 7;     //放置最高位
        dat <<= 1;
        CLK = 0;            //上升沿放置数据

        CLK = 1;

    }
}
/****************************************************************************
*函数名：SPI_Read
*输  入：无
*输  出：dat：读取 到的数据
*功  能：使用SPI读取数据
****************************************************************************/

uint SPI_Read(void)
{
    uint i, dat=0;
    CLK = 0;
    for(i=
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