了解STM32 ADC模拟数字转换器工作原理和应用

ADC（Analog-Digital Converter）模拟-数字转换器

将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁。

STM32为12为逐次逼近型ADC，1us的转换时间。

输入电压为0~3.3V，转换结果范围为0~4095。

一共有18个输入通道，可测量16个外部和2个内部信号源。

有规则组和注入组连个转换单元（一次性启动一个组转换多个值）。

模拟看门狗自动检测输入电压范围。

ADC框图

输入通道 

规则通道（最多16个通道，称为序列1~16）转换模式

单次转换，非扫描模式

组中16个序列只有第一个序列选中的通道有效，触发转换，转换完成后EOC标志位置1。

换通道转换可以在转换前更换通道。

连续转换，非扫描模式

还是一个通道，一次转换后不会停止，会自动进行下一次danc 

单次转换，扫描模式

设置几个序列（1~16）有效，每次开始转换完一整个序列的通道数据。第二次从序列1开始

连续转换，扫描模式

在单次转换，扫描模式的基础上，一次转换完成后，立刻开始第二次的转换。

间断模式（在扫描模式的基础下）

每隔几个转换就暂停一次，需要再次触发才能继续。

扫描模式最好配合DMA进行使用防止数据被覆盖，只有ADC1和ADC3拥有DMA功能，由ADC2转化的数据可以通过双ADC模式，利用ADC1的DMA功能传输。

触发控制

 数据对齐

转换结果为12位的数据，但是数据寄存器是16位的。一般采用右对齐，左对齐数据比实际大，直接读结果比实际大16倍。

左对齐可以取高八位减少精度。

 转换时间

 ADC配置

1.开启RCC时钟，包括ADC和GPIO时钟，ADCCLK分频器也需要配置

2.配置GPIO模拟输入模式

3.配置多路开关，把通道接入规则组列表

4.配置ADC转换器

5.开启ADC

/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);	//开启ADC1的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//开启GPIOA的时钟
	
/*设置ADC时钟*/
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);			//选择时钟6分频，ADCCLK = 72MHz / 6 = 12MHz
	
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					//将PA0引脚初始化为模拟输入
	
/*规则组通道配置*/
//规则组序列1的位置，配置为通道0
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);		
	
/*ADC初始化*/
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;						//定义结构体变量
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;		//模式，选择独立模式，即单独使用ADC1
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//数据对齐，选择右对齐

//外部触发，使用软件触发，不需要外部触发
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	

//连续转换，失能，每转换一次规则组序列后停止
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	

//扫描模式，失能，只转换规则组的序列1这一个位置	
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;			

//通道数，为1，仅在扫描模式下，才需要指定大于1的数，在非扫描模式下，只能是1
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;					

//将结构体变量交给ADC_Init，配置ADC1
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);						
	
/*ADC使能*/
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);									//使能ADC1，ADC开始运行
	
/*ADC校准*/
ADC_ResetCalibration(ADC1);								//固定流程，内部有电路会自动执行校准
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
ADC_StartCalibration(ADC1);
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);

之后软件触发AD转换

等待EOC标志位，即等待AD转换结束

读数据寄存器，得到AD转换的结果