单片机（Microcontroller）是一种集成了处理器核心、存储器和外设接口等功能的微型计算机系统，广泛应用于各种电子设备中。其中，AD采集（Analog-to-Digital Conversion）是单片机中重要的功能之一，它将模拟信号转换为数字信号，使得单片机可以对外部模拟信号进行处理和控制。

AD采集的原理是将模拟信号转换为离散的数字信号，这个过程主要包括采样、量化和编码三个步骤。

采样是指将连续的模拟信号在一定时间间隔内进行离散的采样，得到一系列的采样值。采样定理指出，为了保证采样结果的准确性，采样频率必须大于模拟信号中最高频率成分的两倍。常见的采样方式有脉冲采样和保持式采样两种。

量化是指将采样得到的连续信号幅度离散化为一系列离散的量化值。量化的目的是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号，使得信号的幅度可以用有限的位数来表示。量化的精度由量化位数决定，一般常用的有8位、10位、12位等。

编码是指将量化后的离散信号用二进制代码表示。常见的编码方式有直接二进制编码（Binary Coded Decimal，BCD）、格雷码（Gray Code）和二进制补码（Binary Complement）等。编码的目的是将量化后的信号转换为数字信号，方便单片机进行进一步的处理。

单片机AD采集的过程中，还需要考虑到参考电压的选择和输入电阻的影响。

参考电压是指用于模拟信号与数字信号转换的参考基准电压。单片机内部通常会提供一个参考电压源，可以通过设置寄存器来选择参考电压的大小。参考电压的选择要根据实际应用场景和信号的幅度范围来确定，以保证AD转换的精度和准确性。

输入电阻是指单片机AD输入端的电阻。由于AD输入端的电压会随着电流的流入或流出而发生变化，所以输入电阻的大小会影响AD转换的精度。一般情况下，输入电阻越大，AD转换的精度就越高，但同时也会增加电路的响应时间。

单片机AD采集原理是将模拟信号转换为数字信号的过程，其中包括采样、量化和编码三个步骤。在实际应用中，还需要考虑到参考电压和输入电阻的选择。通过合理地设置这些参数，可以实现对外部模拟信号的准确采集和处理。

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