STM32     ADC 概念

本文介绍了STM32的ADC(模拟到数字转换器)概念,详细阐述了逐次比较型ADC的工作原理,并以8位转换器为例进行说明。STM32的ADC为12位逐次逼近型,具备18个通道,支持多种转换模式,包括单次、连续、扫描和间断。转换时间根据芯片型号和时钟频率不同有所变化,同时具备中断、自动扫描和DMA请求等功能。

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STM32     ADC 概念
ADC 就是模拟量输入转换成数字量。
我们先简单介绍一下逐次比较型 A/D,逐次比较型 A/D 包括 n 位逐次比
较型 A/D 转换器如图 1 所示。 它由控制逻辑电路、 时序产生器、 移位寄存器、
D/A 转换器及电压比较器组成。

图 1 的电路,它由启动脉冲启动后,在第一个时钟脉冲作用下,控制电
路使时序产生器的最高位置 1, 其他位置 0, 其输出经数据寄存器将 1000……
0,送入 D/A 转换器。输入电压首先与 D/A 器输出电压(VREF/2)相比较,如
v1≥VREF/2,比较器输出为 1,若 vI< VREF/2,则为 0。比较结果存于数据
寄存器的 Dn-1 位。然后在第二个 CP 作用下,移位寄存器的次高位置 1,其
他低位置 0。 如最高位已存 1, 则此时 vO=(3/4)VREF。 于是 v1 再与(3/4)VREF
相比较,如 v1≥(3/4)VREF,则次高位 Dn-2 存 1,否则 Dn-2=0;如最高位为
0, 则 vO=VREF/4, 与 vO 比较, 如 v1≥VREF/4, 则 Dn-2 位存 1, 否则存 0……。
以此类推,逐次比较得到输出数字量。
为了进一步理解逐次比较 A/D 转换器的工作原理及转换过程。下面用实
例加以说明。
设图 1 电路为 8 位 A/D 转换器,输入模拟量 vA=6.84V,D/A 转换器基准
电压 VREF=10V。 根据逐次比较 D/A 转换器的工作原理,可画出在转换过程
中 CP、启动脉冲、D7~D0 及 D/A 转换器输出电压 vO 的波形,如图 11.10.2
所示。
由图.2 可见,当启动脉冲低电平到来后转换开始,在第一个 CP 作用下,
数据寄存器将 D7~D0=10000000 送入 D/A 转换器,其输出电压 v0=5V,vA
与 v0 比较,vA>v0 存 1;第二个 CP 到来时,寄存器输出 D7~D0=11000000,
v0 为 7.5V,vA 再与 7.5V 比较,因 vA&

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