我們知道單片機是數字芯片，只認識由0和1組成的邏輯序列，但是我們現實當中有很多模擬的物理量，如溫度，這些模擬量該如何被單片機系統處理呢，這就會用到AD轉換，AD轉換的英文就是Analog to Digital ，由模擬量轉化為數字量；而DA，則為Digital to Analog，數字量轉化為模擬量。那單片機是如何實現轉化的呢？

AD轉換芯片上的數據手冊上都會告訴你一個信息，這個芯片是8位的，這個芯片是10位，還有12位的，16的。這就代表著單片機AD采樣后所能得到的最大值。如何AD采樣時8位的那對應的值就為0-255，10位對應的值為0-1023,12位對應的值就為0-4095。對于一個12位AD轉換芯片而言，如果輸入電壓為0，那單片機讀到的就是0，如果輸入電壓是VCC，那單片機讀到的就是4095，已經知道了這兩個點（0,0），（VCC，4095），根據兩點就可以確定一個公式，這時候你就可以求出任意電壓值所對應的數字量是多少了。

還有一個重要的概念就是參考電壓，通常來講，參考電壓不能超過單片機的供電電壓。為什么參考電壓不能直接取單片機的供電電壓呢，用外用表量一下單片機的供電電壓就會發現，他不恒定為5V或者3.3V，有可能是4.95V，5.01V或者是3.29V，3.312V，在對AD采樣結果精度要求不高的情況下，可以將VCC作為參考電壓。但是對于高精度的儀表而言，就需要一個電壓值非常穩定的參考，比如說基準電壓芯片LM4040-3.3V，REF3025(輸出為2.5V)。

有些多引腳的芯片如STM32的100引腳以上的單片機，有單獨的參考電壓引腳。而引腳少的單片機如LPC11C14只有48引腳，參考電壓引腳不是單獨的，可以直接把參考電壓接在VCC上，也可以用單獨的基準電壓作為參考電壓，但是要求基準電壓喝VCC的壓差不能超過0.3V，否則單片機就不能工作了。