STM32单片机中ADC模块的常规序列和注入序列

目录

一、常规序列（Regular Sequence）

1）特性

2）工作原理

3）配置步骤示例（伪代码）

二、注入序列（Injected Sequence）

1）特性

2)工作原理

3)配置步骤示例（伪代码）

三、总结

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       常规序列和注入序列共用同一个结构体给成员赋值，注入序列需要额外单独设置的参数比较多，需额外设置注入序列的长度、选择外部触发来源。外部触发开关的状态和配置通道两者都需要单独配置。

       在STM32单片机中，ADC（模数转换器）模块用于将模拟信号转化为数字信号。ADC模块支持两种主要的采样模式：常规序列（Regular Sequence）和注入序列（Injected Sequence）。下面将详细介绍这两种序列的特性、工作原理以及配置方法。

一、常规序列（Regular Sequence）

常规序列用于常规的多通道采样，适合于需要定期监测多个输入信号的应用。

1）特性

• 通道选择：可以配置多个输入通道，最多支持16个通道。
• 触发方式：支持多种触发源（软件触发、外部触发、定时器触发等）。
• 数据存储：转换后结果存储在一个FIFO寄存器数组中，用户需要从中读取数据。
• 转换模式：支持单次转换和连续转换模式，每次触发会将所有配置的通道按顺序进行转换。

2）工作原理

1. 初始化ADC：设置ADC的时钟源、分辨率、数据对齐方式等。
2. 配置通道：选择和设置常规通道以及转换顺序。
3. 启动ADC：根据触发条件开始转换，ADC按照配置的顺序对每个通道进行采样。
4. 读取数据：通过轮询或DMA等方式读取转换后的结果。

3）配置步骤示例（伪代码）

// 步骤1: 初始化ADC  
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;  
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;  
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);  
ADC_Init(&ADC_InitStruct);  

// 步骤2: 配置常规通道  
ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_CHANNEL_1, ADC_SAMPLETIME_1_5); // 配置通道1的采样时间  
ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_CHANNEL_2, ADC_SAMPLETIME_1_5); // 配置通道2的采样时间  

// 步骤3: 启动ADC  
ADC_Start(ADC1);  

// 步骤4: 读取数据  
if (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) != RESET) {  
    uint32_t adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);  
}  

二、注入序列（Injected Sequence）

注入序列用于优先级高的、需要快速响应的采样，适合敏感的信号监测。

1）特性

• 优先级：注入序列具有比常规序列更高的优先级，可在常规转换期间中断并快速执行。
• 通道数量：支持最多4个注入通道。
• 独立触发：注入序列可以由独立的触发源激活（例如外部中断）。
• 数据存储：注入序列的结果与常规序列的数据分开存储。

2)工作原理

1. 初始化ADC：设置ADC的基本参数（时钟、分辨率、对齐方式）。
2. 配置注入通道：配置需要注入的通道，并设置每个通道的采样时间。
3. 设置触发源：可以设置外部中断或定时器作为注入序列的触发源。
4. 启动ADC：开始常规转换，并在特定事件触发时执行注入转换。

3)配置步骤示例（伪代码）

// 步骤1: 初始化ADC  
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;  
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;  
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);  
ADC_Init(&ADC_InitStruct);  

// 步骤2: 配置注入通道  
ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_CHANNEL_3, ADC_SAMPLETIME_1_5); // 配置通道3的采样时间  
ADC_ChannelConfig(ADC1, ADC_CHANNEL_4, ADC_SAMPLETIME_1_5); // 配置通道4的采样时间  

// 步骤3: 设置注入触发源  
ADC_SetTrigger(ADC1, EXTERNAL_TRIGGER);  

// 步骤4: 启动常规ADC  
ADC_Start(ADC1);  

// 步骤5: 触发注入序列  
if (external_event_triggered) {  
    ADC_StartInject(ADC1); // 启动注入序列  
}  

// 步骤6: 读取数据  
if (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_JEOC) != RESET) {  
    uint32_t injectedValue = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1);  
}  

三、总结

• 常规序列主要用于定期、周期性的多通道采样，适合大多数实时监测应用。
• 注入序列则用于优先级高、响应时间要求严格的应用，如电池电压监测、环境变化快的情况等。