STM32 ADC

STM32 内置的ADC 外设资源： 逐次逼近型ADC
性能指标：

• 分辨率：12 位，对应转换结果范围：0~4095 $2^{16}$
• 转换时间：1us
  输入电压范围：0~3.3V
  18 个输入通道
• 16 个外部输入通道
  STM32 最多可能的数目，实际资源要看说明书
  例如：STM32F103C8T6 ADC 资源：ADC1、ADC2，10 个外部输入通道
• 2 个内部信号源输入
  内部温度传感器（读取 CPU 温度）
  内部参考电压（1.2V 左右的基准电压，不随外部供电电压变化）

两个转换单元
属于ADC 的增强功能，可以一次性启动一个组，转换多个值

• 规则组，常规使用
  可以同时转化 16 个通道，但是规则通道数据寄存器只能储存一个结果
  如果不想被覆盖，可以借助 DMA 转运数据
• 注入组，突发事件
  同时转化 4 个通道，对应数据寄存器也能存放 4 个通道的数据

模拟看门狗
自动监测输入电压范围，可以设置阈值，使用模拟看门狗在一定的条件下执行特定的操作，当达到阈值时，自动申请中断，在中断函数中执行相应的操作

$V_{RE{F}_{+}}{V}_{RE{F}_{-}}$ 决定 ADC 输入电压的范围
$V_{DDA}{V}_{SSA}$ ADC 的供电引脚
一般情况下 $V_{RE{F}_{+}}=V_{DDA}$ $V_{RE{F}_{-}}=V_{SSA}$

触发 ADC 开始转换的信号（相当于 ADC0809 的 START 启动转换信号）

• 软件触发
• 硬件触发，主要来源于 TIM 定时器
  可以利用定时器中断更新事件，在中断函数中处理（但是频繁中断干简单的事情浪费资源）
  也可以利用 TRGO 定时器触发，硬件自动化处理

ADCCLK 来源于 ADC 预分频器，也就是来源于 RCC
只能选择 6 分频 ${\displaystyle \frac{72}{6}}=12MHz$ 和 8 分频 ${\displaystyle \frac{72}{8}}=9MHz$

转换结束后，信号可以进入 NVIC 中申请中断

STM32 中 ADC 的基础介绍

输入通道

参考引脚定义图
注意结合具体芯片具体看，STM32F103C8T6
ADC1 和 ADC2 的外部输入引脚都相同，实质上可以配置双 ADC 模式

规则组的转换模式

两个参数，四种组合

• 单次转换：每次启动转换都需要触发转换信号

• 连续转换：上一次的转换结束信号 EOC 可以触发转换，连续测量

• 非扫描模式：只能使用一个通道

• 扫描模式：可以使用组，设置转换通道的数目

数据对齐

转换时间

ADC步骤
TCONV = 采样时间 + 12.5个ADC周期

校准

ADC有一个内置自校准模式。校准可大幅减小因内部电容器组的变化而造成的准精度误差。校准期间，在每个电容器上都会计算出一个误差修正码(数字值)，这个码用于消除在随后的转换中每个电容器上产生的误差
建议在每次上电后执行一次校准
启动校准前， ADC必须处于关电状态超过至少两个ADC时钟周期

库函数

rcc . h

void RCC_ADCCLKConfig(uint32_t RCC_PCLK2);//开启ADC时钟

adc. h

//通用配置
void ADC_DeInit(ADC_TypeDef* ADCx);
void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct);
void ADC_StructInit(ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct);
void ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);
void ADC_DMACmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);
void ADC_ITConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT, FunctionalState NewState);


//校准函数
void ADC_ResetCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);  //复位校准
FlagStatus ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);//获取复位校准状态
void ADC_StartCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);//开始校准
FlagStatus ADC_GetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);//获取开始校准状态


//软件启动
void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState); //软件启动转换

//规则组配置
void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime);


uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx); //获取ADC数据寄存器的值，读取转换的结果

//模拟看门狗
void ADC_AnalogWatchdogCmd(ADC_TypeDef* ADCx, uint32_t ADC_AnalogWatchdog);  //启动
void ADC_AnalogWatchdogThresholdsConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t HighThreshold, uint16_t LowThreshold); //设置阈值
void ADC_AnalogWatchdogSingleChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel); //看门通道

void ADC_TempSensorVrefintCmd(FunctionalState NewState);//开启内部 温度传感器、内部参考电压两个通道


//通用
FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_FLAG);//获取标志位
void ADC_ClearFlag(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_FLAG);//清除标志位
ITStatus ADC_GetITStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT);//获取中断状态
void ADC_ClearITPendingBit(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT);//清除中断挂起位

实际配置

注意 GPIO 口要配置为 模拟输入模式