在现代电子系统中，将模拟信号转换为数字信号是一个不可或缺的过程。这种转换通过模数转换器（ADC）实现，而单片机作为电子系统的核心部件之一，往往需要配合AD转换器使用。AD转换器的工作原理是将连续变化的模拟信号转换成离散的数字信号，以便单片机能够识别和处理。
AD转换的整个过程可以分为几个基本知识点：
1. AD转换的定义：AD转换是模数转换（Analog-to-Digital Conversion）的简称，它是将连续的模拟电压信号转换为数字信号的过程。通过这种方式，单片机可以测量电路中某个节点的电压值，并根据电压的变化执行不同的操作。
2. 为什么需要AD转换：因为单片机和大多数微处理器都是基于数字逻辑设计的，它们只能处理0和1的数字信号。因此，为了测量电压值，需要将模拟信号首先通过AD转换器转换为单片机可以理解的数字信号。例如，在数字式万用表中，AD转换电路将测量到的电压值转换为数字信号，随后单片机通过计算处理将该数字信号转换为对应的电压值，并显示在屏幕上。
3. AD转换芯片的位数：AD转换芯片的位数指的是它的分辨率，也就是转换器能够区分的最小电压变化量。位数越高，分辨率也越高，相对的精度也更高。例如，8位转换器的分辨率是2的8次方，即256个不同等级，而12位转换器则有2的12次方，即4096个等级。这意味着12位转换器能够提供更精细的电压值测量，比如3.359V的电压，8位转换器可能只能精确到3.35V，而12位转换器则可以精确到3.359V。
4. 分辨率：分辨率是衡量AD转换器精确度的一个重要参数，它与芯片的位数直接相关。分辨率越高，转换器可以区分的电压级别就越多，从而提供更准确的模拟信号数字化表示。
5. 采样：采样是另一个与AD转换器性能相关的指标。采样指的是AD转换器每秒钟能够处理的模拟信号转换成数字信号的次数。高采样率意味着转换器可以快速捕捉信号变化，对高速变化的模拟信号进行精确测量。
6. 精度：精度是指AD转换器采集到的数字信号值与真实模拟信号值之间的差异程度。精度越高，表示AD转换器的测量结果越接近实际值，这对于需要高准确度测量的应用场景至关重要。
在一些高级单片机中，AD转换器已经被集成在了单片机内部，这意味着用户无需再外接AD转换芯片即可实现AD转换功能。这对于简化电路设计和降低系统成本有着重要作用。
总结来说，AD转换是单片机系统中的一个基础组成部分，它通过将模拟信号转换为数字信号，使得单片机能够理解和处理各种传感器收集到的数据，进而执行相应的控制任务。随着技术的发展，AD转换器的位数、分辨率、采样率和精度等指标都有了显著提升，使得在各种复杂环境下依然能够获得可靠和准确的测量结果。
