一文知道數(shù)電和模電的區(qū)別是什么

最根本的區(qū)別：

模擬電路處理的則是連續(xù)變化量，不僅要考察有無(wú)，還要考察“高低”與“多少”。

數(shù)字電路處理的是“數(shù)字信號(hào)”，只需要考察信號(hào)的“有”和“無(wú)”即可，這兩個(gè)狀態(tài)代表邏輯中的是和非，或者二進(jìn)制數(shù)字中的0和1。

一個(gè)實(shí)例，四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，更深層次說(shuō)說(shuō)兩者的區(qū)別：

量化：模擬電路就是，去菜市場(chǎng)買(mǎi)半斤豬肉，小販一切一稱(chēng)就賣(mài)給你了；數(shù)字電路就是，小販說(shuō)對(duì)不起我們只有1斤這種規(guī)格的賣(mài)，你要么不買(mǎi)要么買(mǎi)1斤。

模數(shù)轉(zhuǎn)換：模擬電路就是，你錢(qián)包有RMB，豬肉也是按照RMB標(biāo)價(jià)的；數(shù)字電路就是，你錢(qián)包里只有一些大大小小的金塊，小販說(shuō)對(duì)不起，我們不收金塊，你得去找地方換。

數(shù)字信號(hào)抗擾性高：模擬電路就是，你要把半斤豬肉帶回家，一路上漫天都飛著蒼蠅，這些蒼蠅要么來(lái)從你的豬肉上啃下來(lái)一小塊，要么還給你送來(lái)一小塊粘在上面，回家一看，半斤豬肉要么變成了六兩要么變成了四兩；數(shù)字電路就是，你要把被迫買(mǎi)的1斤豬肉帶回家，同時(shí)你也學(xué)會(huì)了小販的風(fēng)格，跟蒼蠅說(shuō)，你要么把整塊豬肉都拿走，要么拿整塊豬肉來(lái)，蒼蠅照做了，但是蒼蠅體力有限，回家發(fā)現(xiàn)買(mǎi)的1斤豬肉沒(méi)多也沒(méi)少。

模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)處理器件不同，數(shù)字信號(hào)處理更靈活多變：模擬電路就是，你想把豬肉做成臘肉放起來(lái)，于是用鹽腌上，往罐子里一放就搞定了；數(shù)字電路就是，你發(fā)現(xiàn)居然還要用加法器來(lái)加鹽，然后要用存儲(chǔ)器來(lái)放腌肉，同時(shí)你發(fā)現(xiàn)同樣是加鹽，你可以選擇帶不帶進(jìn)位，同樣是存儲(chǔ)，你可以選擇永久存儲(chǔ)或者睡一覺(jué)醒來(lái)腌肉就不見(jiàn)了的存儲(chǔ)方法，于是你腦洞很大的開(kāi)發(fā)了很多種腌肉的方法。

如何將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)呢

在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們用到的開(kāi)發(fā)板是數(shù)字電路，只能對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。但是往往我們檢測(cè)到的物理量都是模擬的，這些模擬量可以通過(guò)傳感器變成與之對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，這樣單片機(jī)才能做出正確的判斷和反映。比如手指滑到屏幕，屏幕感受到的是一個(gè)模擬量，經(jīng)過(guò)傳感器測(cè)量——一個(gè)重要的模數(shù)轉(zhuǎn)換之后，屏幕會(huì)亮或者關(guān)掉某個(gè)程序。

有很多半導(dǎo)體廠商都有非常多的模數(shù)轉(zhuǎn)換的芯片產(chǎn)品，比如有積分型的、逐次逼近型的、并行/串行比較型的。

從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，必須要經(jīng)過(guò)采樣、保持、量化與編碼幾個(gè)過(guò)程。簡(jiǎn)化版的內(nèi)部工作過(guò)程：

選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的注意事項(xiàng)

對(duì)于系統(tǒng)來(lái)說(shuō)我們?cè)谶x擇模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的時(shí)候，主要關(guān)注的幾點(diǎn)是：

①模數(shù)轉(zhuǎn)換的位數(shù)：一個(gè)n位的ADC表示這個(gè)ADC共有2的n次方個(gè)刻度。8位的ADC，輸出的是從0～255一共256個(gè)數(shù)字量，也就是2的8次方個(gè)數(shù)據(jù)刻度。就是說(shuō)一個(gè)連續(xù)的信號(hào)會(huì)被分割成256個(gè)0，1來(lái)表示。

②基準(zhǔn)源：也叫基準(zhǔn)電壓，是ADC的一個(gè)重要指標(biāo)，要想把輸入ADC的信號(hào)測(cè)量準(zhǔn)確，那么基準(zhǔn)源首先要準(zhǔn)，基準(zhǔn)源的偏差會(huì)直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)換結(jié)果的偏差。

③分辨率：分辨率是數(shù)字量變化一個(gè)最小刻度時(shí)，模擬信號(hào)的變化量，定義為滿刻度量程與2n-1的比值。假定5.10V的電壓系統(tǒng)，使用8位的ADC進(jìn)行測(cè)量，那么相當(dāng)于0～255一共256個(gè)刻度把5.10V平均分成了255份，那么分辨率就是5.10/255=0.02V。

④轉(zhuǎn)換速率：每s能進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換的最大次數(shù)，單位是sps，有毫秒級(jí)、微秒級(jí)、納秒級(jí)的。
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