代码收藏家技术教程 2023-05-25

STM32 | STM32CubeMX基础之ADC

一、ADC框图

ADC输入电源

2. 输入通道

这16个通道对应着不同的IO口，此外 ADC1 的通道 16 连接到了芯片内部的温度传感器，通道 17连接到了VRefInt（内部参照电压）。

3. 规则通道与注入通道

a）规则通道组：

i）相当正常运行的程序。最多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。

ii）规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制：SQR1、SQR2、SQR3，它们都是32位寄存器。SQR寄存器控制着转换通道的数目和转换顺序，只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道，这个通道就是第x个转换。

b）注入通道组：

i）相当于中断。最多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JL[1:0]中。

ii）和规则通道转换顺序的控制一样，注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制，只不过只有一个JSQR寄存器来控制。

4. 规则通道与注入通道

ADC需要一个触发信号来实行模/数转换，其一就是通过直接配置寄存器触发，通过配置控制寄存器CR2的ADON位，写1时开始转换，写0时停止转换。另外，还可以通过内部定时器或者外部IO触发转换，也就是说可以利用内部时钟让ADC进行周期性的转换，也可以利用外部IO使ADC在需要时转换，具体的触发由控制寄存器CR2决定。

5.转换时间

ADC的每一次信号转换都要时间，这个时间就是转换时间，转换时间由输入时钟和采样周期来决定。

a）输入时钟

由于ADC在STM32中是挂载在APB2总线上的，所以ADC得时钟是由PCLK2经过分频得到的。

b）采样周期

ADC预分频器的ADCCLK是ADC模块的时钟来源。通常，由时钟控制器提供的ADC_CLK时钟和PCLK2（APB2时钟）同步。RCC控制器为ADC时钟提供一个专用的可编程预分频器。分频因子由RCC_CFGR的ADCPRE[1:0]配置，可配置2/4/6/8分频。

为了保证ADC转换结果的准确性，ADC的时钟最好不超过14M。

T = 采样时间 + 12.5个周期，其中1周期为1/ADC_CLK

例如，当 ADC_CLK=14Mhz 的时候，并设置 1.5 个周期的采样时间，则得到： Tcovn=1.5+12.5=14 个周期=1us。

6.数据寄存器

转换完成后的数据就存放在数据寄存器中，但数据的存放也分为规则通道转换数据和注入通道转换数据的。

a）规则数据寄存器

规则数据寄存器负责存放规则通道转换的数据，通过32位寄存器ADC_DR来存放。当使用ADC独立模式（也就是只使用一个ADC，可以使用多个通道）时，数据存放在低16位中，当使用ADC多模式时高16位存放ADC2的数据。需要注意的是ADC转换的精度是12位，而寄存器中有16个位来存放数据，所以要规定数据存放是左对齐还是右对齐。

当使用多个通道转换数据时，会产生多个转换数据，然而数据寄存器只有一个，多个数据存放在一个寄存器中会覆盖数据导致ADC转换错误，所以我们经常在一个通道转换完成之后就立刻将数据取出来，方便下一个数据存放。一般开启DMA模式将转换的数据，传输在一个数组中，程序对数组读操作就可以得到转换的结果。

b）注入数据寄存器

7.数据寄存器

a）规则通道转换完成中断

规则通道数据转换完成之后，可以产生一个中断，可以在中断函数中读取规则数据寄存器的值。这也是单通道时读取数据的一种方法。

b）注入通道转换完成中断

注入通道数据转换完成之后，可以产生一个中断，并且也可以在中断中读取注入数据寄存器的值，达到读取数据的作用。

c）模拟看门狗事件

当输入的模拟量（电压）不再阈值范围内就会产生看门狗事件，就是用来监视输入的模拟量是否正常。

以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定：

链接：STM32—ADC详解_stm32adc功能详解_Aspirant-GQ的博客-CSDN博客

二、ADC的转换模式

1. 单次转换模式

ADC只执行一次转换；

2. 连续转换模式（Continuous Conversion Mode）

转换结束之后马上开始新的转换；

3. 扫描模式（Scan Conversion Mode）

ADC扫描被规则通道和注入通道选中的所有通道，在每个组的每个通道上执行单次转换。在每个转换结束时，这一组的下一个通道被自动转换。如果设置了CONT位（开启了连续转换模式），转换不会在选择组的最后一个通道上停止，而是再次从选择组的第一个通道继续转换。

扫描模式简单的说是一次对所有所选中的通道进行转换，比如开了ch0、ch1、ch4、ch5。ch0转换完以后就会自动转换通道1、4、5直到转换完这个过程不能被打断。如果开启了连续转换模式，则会在转换完ch5之后开始新一轮的转换。

4. 间断模式（Discontinuous Conversion Mode）

触发一次，转换一个通道，在触发，在转换。在所选转换通道循环，由触发信号启动新一轮的转换，直到转换完成为止。

间断模式可以说是对扫描模式的一种补充。它可以把0、1、4、5这四个通道进行分组。可以分成0、1一组，4、5一组。也可以每个通道单独配置为一组。这样每一组转换之前都需要先触发一次。

三、ADC单通道与多通道

ADC单通道

只进行一次ADC转换：配置为“单次转换模式”，扫描模式关闭。ADC通道转换一次后，就停止转换。等待再次使能后才会重新转换。

进行连续ADC转换：配置为“连续转换模式”，扫描模式关闭。ADC通道转换一次后，接着进行下一次转换，不断连续。

ADC多通道

只进行一次ADC转换：配置为“单次转换模式”，扫描模式使能。ADC的多个通道，按照配置的顺序依次转换一次后，就停止转换。等待再次使能后才会重新转换。

进行连续ADC转换：配置为“连续转换模式”，扫描模式使能。ADC的多个通道，按照配置的顺序依次转换一次后，接着进行下一次转换，不断连续。

需要注意的是，如果开启了多通道ADC，需要将每次转换的数据及时取出，否则会被后面的的数据覆盖掉。

链接：https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/99627062

四、不同通道ADC采样不同引脚的电压示例

STM32CubeMX设置

主函数

    while (1)
    {

        int16_t adcBuf[2];
        for(int i=0;i<2;i++)
        {
            HAL_ADC_Start(&hadc1);
            HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,50);
            adcBuf[i]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
            printf("adc %d = %d \r\n",i,adcBuf[i]);
        }
        HAL_ADC_Stop(&hadc1);
        HAL_Delay(1000);
    }

配置分析

分析配置成这样的模式，扫描模式是在配置为多个通道必须打开的，CubeMX上也默认好了，只能使能。单次转换模式是我不需要不停的去采集每个通道值，而是把两个通道采集完以后就让它停止。间断模式可以让扫描的两个通道进行分成两个组，CubeMX参数里面Number of Discontinous Conversions是配置间断组每个组有几个通道的，这里必须配置为1（否则在获取ad值得时候只能读取到每个间断组最后一个通道）。

链接：https://blog.csdn.net/qq_35241004/article/details/120165458