stm32----ADC模数转换

一、ADC介绍

       ADC，即模数转换器，它可以将模拟信号转化为数字信号。在stm32种一般有3个ADC，每个ADC有18个通道。 12位ADC是一种逐次逼近型模拟数字转换器，它有多达18个通道，可测量16个外部和两个内部信号源。各个通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或者右对齐方式存储在16位数据寄存器中。

        模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。 ADC的输入时钟不得超过14MHz，它是由PCLK2(72M的APB2总线)经分频产生。

二、ADC主要特征

●12位分辨率

● 转换结束、注入转换结束和发生模拟看门狗事件时产生中断

● 单次和连续转换模式

● 从通道0到通道n的自动扫描模式

● 自校准

● 带内嵌数据一致性的数据对齐

● 采样间隔可以按通道分别编程

● 规则转换和注入转换均有外部触发选项

● 间断模式

● 双重模式(带2个或以上ADC的器件)

● ADC转换时间： ─ STM32F103xx增强型产品：时钟为56MHz时为1μs(时钟为72MHz为1.17μs) ─ STM32F101xx基本型产品：时钟为28MHz时为1μs(时钟为36MHz为1.55μs) ─ STM32F102xxUSB型产品：时钟为48MHz时为1.2μs ─ STM32F105xx和STM32F107xx产品：时钟为56MHz时为1μs(时钟为72MHz为1.17μs)

● ADC供电要求：2.4V到3.6V

● ADC输入范围：VREF- ≤ VIN ≤ VREF+

● 规则通道转换期间有DMA请求产生

三、STM32F1 ADC结构框图

这里参照的是stm32中文手册中的图：

 在上图中，可以看出，在这3个ADC中，每个都有16个外部通道（0~15），经GPIO端口到达注入通道或者规则通道，规则通道和注入通道的不同就是：在规则通道中，ADC会按顺序依次扫描每个通道，而注入通道有点像中断，如果ADC正在扫描规则通道，但是有个注入通道，此时会优先扫描注入通道中的数据， 注入通道是不按顺序来的。外部的 16 个通道在转换的时候可分为2组通道：规则通道组和注入 通道组，其中规则通道组最多有16路，注入通道组最多有 4 路。

stm32中GPIO端口对应的ADC通道如下图：

 四、stm32ADC配置步骤

具体配置步骤如下：

（1）使能端口时钟和ADC时钟，设置引脚模式为模拟输入

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AN; //模拟输入模式

（2）设置ADC的分频因子

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

（3）初始化ADC参数，包括ADC工作模式、规则序列等

 void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef*

ADC_InitStruct);

typedef struct

{

uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择

FunctionalState ADC_ScanConvMode; /* ADC 扫描（多通道）或者单

次（单通道）模式选择 */

FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连

续转换选择

uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择

uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式

uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数

} ADC_InitTypeDef;

 （4）使能ADC并校准

void ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//开启AD转换器

执行复位校准的方法是：

ADC_ResetCalibration(ADC1);

执行 ADC 校准的方法是：

ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定 ADC1 的校准状态

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准结束

（5）读取ADC转换值

设置规则序列通道以及采样周期的库函数是：

void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t)；

ADC_Channel,uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)；

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1,

ADC_SampleTime_239Cycles5 );

设置好规则序列通道及采样周期，接下来就要开启转换，由于我们采

用的是软件触发，库函数

void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx,

FunctionalState NewState);

 开启转换之后，就可以获取ADC 转换结果数据，调用的库函数是：

uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx);

获取 AD 转换的状态信息的库函数是：

FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t

ADC_FLAG);

例如我们要判断 ADC1 的转换是否结束，方法是：

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束