基于STM32的ADC采样及各式滤波实现（HAL库，含VOFA+教程）_数据采集滤波算法stm32(2)

单片机是数字芯片，只认识由0和1组成的逻辑序列。但实际情况下，生活中还有许多非0和1的模拟物理量存在，例如温度，湿度等。这时候往往需要使用到AD转换，AD转换的英文就是Analog(模拟) to Digital(数字)，由模拟量转化为数字量；同理DA，则为Digital to Analog，数字量转化为模拟量。

ADC，Analog to Digital Converter 的缩写，中文名称模数转换器。它可以将外部的模拟信号转化成数字信号。使用它去读取IO口上的数值将不再是简单的0或1，而是连续可变的数值。ADC采样就是把随时间连续变化的模拟量转换为时间离散的模拟量。

ADC几个比较重要的参数：

**（1）测量范围：**测量范围对于 ADC 来说就好比尺子的量程，ADC 测量范围决定了你外接的设备其信号输出电压范围，不能超过 ADC 的测量范围（比如，STM32系列的 ADC 正常就不能超过3.3V）。

**（2）分辨率：**假如 ADC 的测量范围为 0-5V，分辨率设置为12位，那么我们能测出来的最小电压就是 5V除以 2 的 12 次方，也就是 5/4096=0.00122V。很明显，分辨率越高，采集到的信号越精确，所以分辨率是衡量 ADC 的一个重要指标。

**（3）采样时间：**当 ADC 在某时刻采集外部电压信号的时候，此时外部的信号应该保持不变，但实际上外部的信号是不停变化的。所以在 ADC 内部有一个保持电路，保持某一时刻的外部信号，这样 ADC 就可以稳定采集了，保持这个信号的时间就是采样时间。

**（4）采样率：**也就是在一秒的时间内采集多少次。很明显，采样率越高越好，当采样率不够的时候可能会丢失部分信息，所以 ADC 采样率是衡量 ADC 性能的另一个重要指标（详细参考信号处理方向书籍）。

总之，只要是需要模拟信号转为数字信号的场合，那么肯定要用到 ADC。很多数字传感器内部会集成 ADC，传感器内部使用 ADC 来处理原始的模拟信号，最终给用户输出数字信号。

1.2 STM32的ADC

STM32 拥有 1~3 个 ADC（STM32F101/102 系列只有 1 个 ADC，STM32F103系列则有3个ADC和1个DAC），这些 ADC 可以独立使用，也可以使用双重模式（提高采样率）。STM32 的 ADC 是 12 位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有 18 个通道，可测量 16 个外部和 2 个内部信号源。各通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。

特别说明： ADC 是12位逐次逼近型模数转换器，输出数值范围是 0 ~ 2^12 -1（0 ~ 4095），满量程是 3.3V ，分辨率就是最低有效位（LSB）的对应输入电压值。分辨率 =3300/4095 ≈ 0.806mV。

STM32F10X 系列将 ADC 的转换分为 2 个通道组：规则通道组和注入通道组。规则通道相当于正常运行的程序，而注入通道呢，就相当于中断打断式通道选择。在程序正常执行的时候，中断是可以打断程序执行的。同这个类似，注入通道的转换可以打断规则通道的转换， 在注入通道被转换完成之后，规则通道才得以继续转换。

关于 ADC 的模式配置可选择