四、ADC模数转换概述

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1、ADC简介

1.1 ADC的作用

采集传感器的数据，测量输入电压，检查电池电量剩余，检测温湿度等。

1.2 ADC的性能指标

量程：能测量的电压范围

分辨率：ADC的分辨率通常以输出二进制的位数表示，位数越多，分辨率越高，一般来说分辨率越高，转化时间越长。常见 8位，10位，12位，16位，24位

转化时间：模拟输入电压在允许的最大变化范围内，从转换开始到活的稳定的数字量输出所需要的时间称为转换时间。

1.3 ADC 特性

①转换速度

②可配置的转换精度：6位，8位，10位，12位

③ 转换电压范围：0 ~ 3.6V VSSA ~ VDD

④ 供电范围：2.4V ~ 3.6V

⑤ 19个转换通道：16个外部通道，3个内部通道

⑥ 采样时间可配置

⑦ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在数据寄存器中

2、STM32F-ADC时钟

3、STM32F-ADC转化模式

3.1 通道的选择

①19路复用通道

②16个从GPIO引脚引入的模拟输入（ADC_IN0...ADC_IN15）

③3个内部模拟输入（温度传感，内部参考电压，VBAT通道）

ADC可以转换一个单一通道或自动扫描一个序列通道，被转换的通道序列必须再通道选择寄存器

ADC_CHSELR中编程选择：每个模拟输入通道有专门的一位选择位（CHSEL0......CHSEL18）

④ 什么是规则组转换，注入组转换

STM32的ADC控制器有很多通道，所以模块通过内部的模拟多路开关，可以切换到不同的输入通道并进行转换。STM32特别地加入了多种成组转换的模式，可以由程序设置好之后，

对多个模拟通道自动地进行逐个地采样转换。它们可以组织成两组：规则通道组和注入通道组。

例如，可以如下顺序完成转换：通道3、通道8、通道2、通道2、通道0、通道2、通道2、通道15。

规则通道组：最多可以安排16个通道。规则通道和它的转换顺序在ADC_SQRx寄存器中选择，规则组转换的总数应写入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]中；
注入通道组：最多可以安排4个通道。注入组和它的转换顺序在ADC_JSQR寄存器中选择。注入组里转化的总数应写入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]中。
在执行规则通道组扫描转换时，如有例外处理则可启用注入通道组的转换。也就是说，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，规则通道才可以继续转换。

当然，需要注意的是：如果ADC_SQRx或ADC_JSQR寄存器在转换期间被更改，当前的转换被清除，一个新的启动脉冲将发送到ADC以转换新选择的组。

可能单从字面上还是不是很了解？我们可以通过图形来更直观地认知：

3.2 常见五种转换模式

注：ADC通知应用每次转换结束（EOC）事件

ADC通知应用每次序列转换结束（EOS）事件

这些标志都是在ADC中断和状态寄存器(ADC_ISR)中

ADC_CFGR1可配置COUNT位

3.3 单次转换模式代码示例

3.3.1 STM32CubeMx如何配置

配置为单次转换模式

开启中断

3.3.2 主程序

int main(void)
{

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();

/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();

MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();

while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
/* USER CODE BEGIN 3 */

HAL_Delay(1000);
}
/* USER CODE END 3 */
}

3.3.3 中断代码

/* USER CODE BEGIN 0 */
static uint32_t value = 0;
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
/* Prevent unused argument(s) compilation warning */
UNUSED(hadc);
/* NOTE : This function Should not be modified, when the callback is needed,
the HAL_ADC_ConvCpltCallback could be implemented in the user file
*/
value = HAL_ADC_GetValue(hadc);
printf("value = %d\n",value);
}
/* USER CODE END 0 */

3.4 连续转换模式代码示例

3.4.1 STM32CubeMx如何配置

3.4.2 寄存器

3.4.3 主程序代码 80c51这种简单的CPU基本都是采用这种模式采集AD信号的，就是定时轮询，

int main(void)
{

/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();

/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();

MX_GPIO_Init();
MX_ADC1_Init();

uint32_t temp = 0;

uint32_t temp2 = 0;
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
HAL_ADC_Start(&hadc1);
while(!(hadc1.Instance->SR & (1 < 2))); /*如果退出表示EOC置位，表示当前通道1转换完成*/
temp = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
printf("channel 1 temp=%d\n",temp);

while(!(hadc1.Instance->SR & (1 < 2))); /*如果退出表示EOC置位，表示当前通道4转换完成*/
temp = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
printf("channel 4 temp2=%d\n",temp2);
/* USER CODE BEGIN 3 */

HAL_Delay(1000);
}
/* USER CODE END 3 */
}