模拟信号、数字信号

1、模拟信号、模拟电路

1）模拟信号 是指连续变化的电信号，比如说话时的声音信号。

• 模拟信号可以用连续的电压或电流来表示（ 模拟信号就是电信号）
• 数字信号则是用离散的电压或电流来表示（0 或 1）

2）模拟信号可以直接处理，而数字信号需要先进行模数转换 。

举个例子：比如说你在听音乐，模拟信号就是声音信号，数字信号就是将声音信号转换成数字信号后存储在计算机中的音频文件。如果你想要对这个音频文件进行处理，比如剪辑、混音等，就需要先将数字信号转换成模拟信号 （电信号），再进行处理。

3）模拟电路 是指用来对模拟信号进行传输、变换、处理、放大、测量和显示等工作的电路。

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2、数字信号、数字电路

1）数字信号 用 0 与 1 两个状态表示：

• 高电平：代表逻辑上的“真” 或 二进制当中的 1
• 低电平：代表逻辑上的“假” 或二进制当中的 0

2）数字电路 ：它主要进行数字信号的处理

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3、数模转换（DAC）、 模数转换（ADC）

1）数模转换 与 模数转换

• 模数转换器（ADC）：它是把 模拟信号 转变成 数字信号 的器件。
• 数模转换器（DAC）：它是把 数字信号 转变成 模拟信号 的器件。

2）数模转换器 和 模数转换器 都是由如下四个部分组成：

• 权电阻网络
• 运算放大器
• 基准电源
• 模拟开关

3）ADC 和 DAC 的区别：
ADC 和 DAC 的数值范围是由它们的分辨率决定的：

• ADC 的分辨率是 10 位，因此它可以产生 $2^{10}$ 个数字，即 1024 个数字。
• DAC 的分辨率是 8 位，因此它可以产生 $2^8$ 个数字，即 256 个数字。

所以，ADC 的输出取值范围是1024，而 DAC 的输出取值范围是 255

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4、Arduino 中，模拟信号 $\to$ 数字信号

• Arduino中的模拟信号：0v~5v 的连续的电压值
• Arduino中的数字信号：高电平（5V）或者 低电平（0V），是两个离散的值

在Arduino上，模数转换器（ADC）具有10位分辨率，这意味着它可以通过1024个数字表示模拟电压。
相当于将连续的 电压值 0 ~ 5v 映射到离散的数值 0 ~ 1023。

将0 ~ 5V的电压分成1024份，算出来约为4.882 mV的测量精度。即：

• 0 ~ 4.882mV 之间的电压值映射到 数字0，
• 4.883mV ~ 9.764mV之间的电压值映射到 数字1
• 以此类推 …

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模拟输入：analogRead(pin)

• pin = 0 ~ 5 (对应 A0 ~ A5 pin)
• 用 analogRead() 读取到的输入值就是0~1023之间的数值

模拟输出：analogWrite(pin, outputVal)

• pin = 3,5,6,9,10,11（PWM引脚） ** PWM 的全称是 Pulse Width Modulation，也就是脉冲宽度调制
• outputVal的取值范围：0 ~ 255（对应0V ~ 5V）

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