1. A/D轉(zhuǎn)換工作原理模數(shù)轉(zhuǎn)換一般包括采樣、保持、量化和編碼四個過程。采樣將連續(xù)變化的信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的采樣信號，保持過程將采樣輸出的瞬時模擬信號保持一段時間，量化是將抽樣信號轉(zhuǎn)換為離散時間、離

1. A/D轉(zhuǎn)換工作原理

模數(shù)轉(zhuǎn)換一般包括采樣、保持、量化和編碼四個過程。采樣將連續(xù)變化的信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的采樣信號，保持過程將采樣輸出的瞬時模擬信號保持一段時間，量化是將抽樣信號轉(zhuǎn)換為離散時間、離散幅度的數(shù)字信號，編碼是將量化后的信號編碼成二進制代碼輸出。PWM即脈沖寬度調(diào)制，通過PWM技術(shù)可以將脈沖寬度與模擬電壓呈正比，實現(xiàn)對模擬電壓的測量。本設(shè)計利用定時器產(chǎn)生PWM脈沖輸出信號，結(jié)合改進的逐次逼近試探算法，實現(xiàn)對被測模擬量的A/D轉(zhuǎn)換。

2. 微控制器MCU的選型

為了簡化系統(tǒng)設(shè)計并降低功耗，本設(shè)計選擇了TI公司的MSP430系列MCU。MSP430單片機具有超低功耗特性，適合電池供電的便攜設(shè)備和需要溫度補償?shù)臏y試儀器。其內(nèi)部集成了PWM功能的定時器、多通道的A/D轉(zhuǎn)換器、溫度傳感器等外圍模塊，同時具有低功耗模式和活動模式切換的能力，適應(yīng)不同應(yīng)用場景的需求。

3. A/D轉(zhuǎn)換分辨率分析及主程序設(shè)計

PWM技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率取決于定時器的計數(shù)值位數(shù)或字長。MSP430單片機的內(nèi)部定時器A的計數(shù)器字長為16位，因此采用PWM技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器的最大分辨率可達16位。定時器的計數(shù)值與PWM脈沖占空比成嚴格的線性關(guān)系，輸入脈沖精確，因此A/D轉(zhuǎn)換的線性度和精度較好。為了提高采樣速度，在本設(shè)計中采用改進的逐次逼近的試探算法，減少試探次數(shù)。主程序采用匯編語言編寫，流程圖如下：

（在此插入流程圖）

總結(jié)：

基于PWM技術(shù)的A/D轉(zhuǎn)換器設(shè)計方法通過利用微控制器內(nèi)部的定時器和PWM功能，結(jié)合改進的逐次逼近的試探算法，實現(xiàn)了高性能的A/D轉(zhuǎn)換器。該設(shè)計具有高分辨率、精度較好、電路簡單、可靠、成本低等優(yōu)點，適用于對模擬電壓進行測量的應(yīng)用場景。選用MSP430系列MCU作為處理器，不僅簡化了系統(tǒng)電路設(shè)計，還可以利用其低功耗特性和溫度傳感器進行溫度補償，提高了系統(tǒng)的測試精度。