外部信號(hào)多為模擬信號(hào)比如電壓、溫度、壓力、電流等，單片機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)采集外部信號(hào)時(shí)需要一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程，這就需要用到ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換器，如果需要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)則需要用到DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換器。信號(hào)有時(shí)是連續(xù)的，有時(shí)是分散的，連續(xù)變化的信號(hào)就是模擬信號(hào)，分散變化的信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，一般我們將模擬信號(hào)用字母A表示，數(shù)字信號(hào)用字母D表示。
模擬信號(hào)的電路簡(jiǎn)單，分辨率高，但是抗干擾能力弱；數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，便于儲(chǔ)存、處理和交換數(shù)據(jù)，且可以進(jìn)行加密處理，保證信息傳輸?shù)陌踩?。二者的區(qū)別在于轉(zhuǎn)換方向不同，A/D是模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，需要用到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，它是輸入通道的核心；D/A是數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，需要用到數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC，將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成直流電壓或直流電流等模擬量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。

ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換需要經(jīng)過(guò)采樣、存儲(chǔ)保持、量化和編碼四個(gè)步驟，采樣中通過(guò)運(yùn)算放大器放大信號(hào)、濾波電路去除干擾信號(hào)，采集模擬量；然后將采樣的結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)，保持輸入信號(hào)不變；再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器將采樣的模擬值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量；量化后的數(shù)值用二進(jìn)制碼表示出來(lái)。A/D轉(zhuǎn)換有多個(gè)輸入通道，使用多路開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)AD多路使用，提高硬件利用率。
DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換包括儲(chǔ)存器、切換開(kāi)關(guān)、基準(zhǔn)電壓、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)放放大器，儲(chǔ)存器保存輸入的數(shù)字量，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量輸出，基準(zhǔn)電壓為模擬量提供電壓參考，數(shù)字量經(jīng)過(guò)權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)被轉(zhuǎn)換成大小等比例的電流信號(hào)，運(yùn)算放大器把電流信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。其中基準(zhǔn)電壓和權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)是關(guān)鍵，基準(zhǔn)電壓越大可輸出的模擬量的范圍越大。
模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以分為雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器、跟蹤計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器、逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器；數(shù)模轉(zhuǎn)換器可以分為權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器、電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器和補(bǔ)充 D/A轉(zhuǎn)換器。不論是模數(shù)轉(zhuǎn)換器還是數(shù)模轉(zhuǎn)換器都需要考慮分辨率、精度、轉(zhuǎn)換速率、采樣時(shí)間、線性誤差、溫度系數(shù)等性能指標(biāo)問(wèn)題都影響到轉(zhuǎn)換。
ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換和DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換打開(kāi)了計(jì)算機(jī)與模擬信號(hào)的大門，是模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)溝通的橋梁，提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，為信號(hào)處理提供了無(wú)限可能。