【基础知识】常见的计算公式(二)

目录标题

  • 一、ADC(模拟 - 数字转换器)相关公式
    • 1. ADC 分辨率计算
    • 2. ADC 转换结果对应的模拟电压计算
  • 二、DAC(数字 - 模拟转换器)相关公式
    • 1. DAC 输出电压计算
  • 三、SPI(串行外设接口)相关公式
    • 1. SPI 数据传输速率计算
  • 四、I²C(集成电路总线)相关公式
    • 1. I²C 数据传输速率计算

除了之前提到的定时器、波特率、PWM 相关公式,下面为你列举更多常见外设的计算公式:

一、ADC(模拟 - 数字转换器)相关公式

1. ADC 分辨率计算

ADC 的分辨率表示它能够分辨的最小模拟电压变化量。

  • 公式
    在这里插入图片描述

  • 解释

    • 参考电压是 ADC 转换时的基准电压,一般由外部电源提供。
    • 位数指的是 ADC 的位数,如 8 位、10 位、12 位等,位数越高,分辨率越高。

示例:一个 12 位 ADC,参考电压为 3.3V,则分辨率为:
在这里插入图片描述

2. ADC 转换结果对应的模拟电压计算

根据 ADC 的转换结果和分辨率,可以计算出对应的模拟输入电压。

  • 公式
    [模拟电压 = 转换结果\times分辨率]
  • 解释
    • 转换结果是 ADC 转换后得到的数字值。

示例:上述 12 位 ADC 转换结果为 2048,则对应的模拟电压为:
在这里插入图片描述

二、DAC(数字 - 模拟转换器)相关公式

1. DAC 输出电压计算

DAC 根据输入的数字量输出对应的模拟电压。

  • 公式

    在这里插入图片描述

  • 解释

    • 输入数字量是输入到 DAC 的数字信号值。
    • 位数是 DAC 的位数,参考电压是 DAC 输出电压的基准。

示例:一个 8 位 DAC,参考电压为 5V,输入数字量为 128,则输出电压为:
在这里插入图片描述

三、SPI(串行外设接口)相关公式

1. SPI 数据传输速率计算

SPI 的数据传输速率取决于时钟频率和数据位宽。

  • 公式
    在这里插入图片描述

  • 解释

    • 时钟频率是 SPI 通信的时钟信号频率。
    • 数据位宽是每次传输的数据位数,通常为 8 位或 16 位。

示例:SPI 时钟频率为 10MHz,数据位宽为 8 位,则数据传输速率为:
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四、I²C(集成电路总线)相关公式

1. I²C 数据传输速率计算

I²C 的数据传输速率与时钟频率相关。

  • 公式
    在这里插入图片描述

  • 解释

    • 时钟频率是 I²C 通信的时钟信号频率。I²C 有不同的速率模式,如标准模式(100kHz)、快速模式(400kHz)、高速模式(3.4MHz)等。

示例:I²C 工作在快速模式,时钟频率为 400kHz,则数据传输速率为 400kbps。

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