一文讲清模拟信号、自然信号、数字信号、模拟输入输出-Toy模板网

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模拟信号

模拟信号是指在一定周期内进行连续变化的信号，称之为模拟信号，经典的如：电压变化、声波强度变化、温度变化这些自然信号的变化一般称之为模拟信号。

从图中大家可以看到模拟信号的电平变化是逐渐增强与逐渐削弱的，如1v电压-5v电压的变化：

1v->2v->3->4v->5v

从1v逐渐增强到2v在增强到5v，然后在从5v逐渐削弱到1v

5->4v->3v->2v->1v

这样连续的变化就称之为模拟信号，如果1v什么变化都没有直接跳跃到了5v，这就不是模拟信号了，这属于电压突然中断然后立刻放更高的电伏

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自然信号

自然信号就是我们所处现实世界中产生的信号，如声音、磁场、一般这种信号都是由传感器捕捉并转化为数字信号，如某些温度传感器是利用金属的热电阻作为获取自然信号的媒介体，热电阻的特性是外界温度越高它的电阻值就会越大，利用这一特性获取当前电阻值在经过数学公式的补偿与计算就能得出当前摄氏度，其中电阻的变化就称为模拟信号，由ADC元器件将模拟信号转化为数字信号最后在进行数学公式计算。

数字信号

数字信号就是二进制，由电平表示，在不同的电路中大于多少电压就属于高电平，小于多少电压就属于低电平，然后由0、1组成二进制数来表示一个自然数。

计算机中的信号表示为了降低容错率只有数字0和1，当大于指定电平时那么就是1，当小于指定电平时那么就是0，在电路中电压变化可能会受到外界电流的影响而产生变化，如果用电压大小来存储数值的话很明显会受到元器件的限制，如器件干扰或外界天气影响都会导致电压发生变化，那么原来的值就不对了，所以用大于多少电平是1小于多少电平是0，然后组合成二进制并用次方的方式来表示自然数。

其中数字信号的电路变化非常平稳，要么高要么低，即0或1，不会出现连续变化的情况

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你可以将它与模拟信号的电流变化作比较，可以很明显的看出差异

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模拟输入输出

模拟输入输出就更简单了

模拟输入就是通过ADC将自然信号转化为数字电路，也就是说流通时电流会先从ADC流过来

模拟输出就是通过DAC将数字信号转化成模拟信号在驱动执行元器件进行输出

如GPIO输出对应的数字电路后，DAC会将它转化为对应的电压，然后输出对应的强度电压就产生了电流变化，而接在这个DAC线路上的外设里有特定材质与电压产生共振，如LED，当电流越强时产生的LED灯光越强，这是因为LED顶端的材质会受到电压的冲击时会在内部产生一个能量，能量透过LED顶层的荧光粉后会折射出不同的光源，能量越大光源就越亮，通过模拟信号可以实现灯光的微弱到亮，在从亮到微弱这样的连贯的效果，而不是直接灭或直接亮那样僵硬的效果。

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