【基礎知識】常見的計算公式(二)

目錄標題

  • 一、ADC(模擬 - 數字轉換器)相關公式
    • 1. ADC 分辨率計算
    • 2. ADC 轉換結果對應的模擬電壓計算
  • 二、DAC(數字 - 模擬轉換器)相關公式
    • 1. DAC 輸出電壓計算
  • 三、SPI(串行外設接口)相關公式
    • 1. SPI 數據傳輸速率計算
  • 四、I2C(集成電路總線)相關公式
    • 1. I2C 數據傳輸速率計算

除了之前提到的定時器、波特率、PWM 相關公式,下面為你列舉更多常見外設的計算公式:

一、ADC(模擬 - 數字轉換器)相關公式

1. ADC 分辨率計算

ADC 的分辨率表示它能夠分辨的最小模擬電壓變化量。

  • 公式
    在這里插入圖片描述

  • 解釋

    • 參考電壓是 ADC 轉換時的基準電壓,一般由外部電源提供。
    • 位數指的是 ADC 的位數,如 8 位、10 位、12 位等,位數越高,分辨率越高。

示例:一個 12 位 ADC,參考電壓為 3.3V,則分辨率為:
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2. ADC 轉換結果對應的模擬電壓計算

根據 ADC 的轉換結果和分辨率,可以計算出對應的模擬輸入電壓。

  • 公式
    [模擬電壓 = 轉換結果\times分辨率]
  • 解釋
    • 轉換結果是 ADC 轉換后得到的數字值。

示例:上述 12 位 ADC 轉換結果為 2048,則對應的模擬電壓為:
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二、DAC(數字 - 模擬轉換器)相關公式

1. DAC 輸出電壓計算

DAC 根據輸入的數字量輸出對應的模擬電壓。

  • 公式

    在這里插入圖片描述

  • 解釋

    • 輸入數字量是輸入到 DAC 的數字信號值。
    • 位數是 DAC 的位數,參考電壓是 DAC 輸出電壓的基準。

示例:一個 8 位 DAC,參考電壓為 5V,輸入數字量為 128,則輸出電壓為:
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三、SPI(串行外設接口)相關公式

1. SPI 數據傳輸速率計算

SPI 的數據傳輸速率取決于時鐘頻率和數據位寬。

  • 公式
    在這里插入圖片描述

  • 解釋

    • 時鐘頻率是 SPI 通信的時鐘信號頻率。
    • 數據位寬是每次傳輸的數據位數,通常為 8 位或 16 位。

示例:SPI 時鐘頻率為 10MHz,數據位寬為 8 位,則數據傳輸速率為:
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四、I2C(集成電路總線)相關公式

1. I2C 數據傳輸速率計算

I2C 的數據傳輸速率與時鐘頻率相關。

  • 公式
    在這里插入圖片描述

  • 解釋

    • 時鐘頻率是 I2C 通信的時鐘信號頻率。I2C 有不同的速率模式,如標準模式(100kHz)、快速模式(400kHz)、高速模式(3.4MHz)等。

示例:I2C 工作在快速模式,時鐘頻率為 400kHz,則數據傳輸速率為 400kbps。

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