stm32 ADC理解

只看该作者 · 2022-6-28 15:43

神通广大的各位互联网的网友们、大家早上中午晚上好好好、今早起来很准时的收到了两条10086的扣月租的信息、心痛不已、怀着这心情、又开始了STM32的研究、早上做了计算机控制的PID实验,又让我想起了飞思卡尔的电磁小车、、曾经的电感电压采集让我心碎的多少次、又让我开心了多少次、但已经成为过去、（软件和硬件都会影响），呵呵、估计有人已经猜到我接下来要介绍什么了、在你们面前、我已无秘密、额、其实标题也直接“表白”了、看到标题，别吓到哈、并不是要用英文写、至于原因是什么、请往下看：

好吧、言归正传：STM32的ADC模块，请允许我用如此通俗的语言：普通话来介绍STM32ADC模块的特色

1、1MHz转换速率、12位转换结果（12位、记住这个12位哈、因为2^12=4096 ，也请记住4096哈）

STM32F103系列：在56MHz时转换时间为：1μs

在72MHz时转换时间为：1.17μs

2、转换范围：0～3.6V （3.6v---->当你需要将采集的数据用电压来显示的话：设你采集的数据为：x[0~4095],此时的计算公式就为：(x / 4096) * 3.6））

3、ADC供电要求：2.4V～3.6 V（可千万别接到 5V 的石榴裙子底下呀）

4、ADC输入范围：VREF-≤ VIN ≤VREF+ (VREF+和VREF-只有LQFP100封装才有)

5、双重模式(带2个ADC的设备): 8种转换模式

6、最多有18个通道：16个外部通道

2个内部通道：连接到温度传感器和内部参考电压(VREFINT = 1.2V)

......（略，请看参考手册哈，由于篇幅，就不过多的列出来了、、说到略、让我想起了月光宝盒诸葛亮的：略懂略懂、、其实我也是略懂略懂而已、、）

只看该作者 · 2022-6-28 15:46

12、DMA功能(仅ADC1有)

   本博客里，由于篇幅、所以就以独立模式下的单次转换为例哈、打开参考手册可以看到这段话：

   单次转换模式下，ADC只执行一次转换。

   该模式既可通过设置ADC_CR2寄存器的ADON位(只适用于规则通道)启动也可通过外部触发启动(适用于规则通道或注入通道)，这时CONT位为0。

只看该作者 · 2022-6-28 15:49

一旦选择通道的转换完成：

● 如果一个规则通道被转换： ─ 转换数据被储存在16位ADC_DR寄存器中 ─ EOC(转换结束)标志被设置 ─ 如果设置了EOCIE，则产生中断。

只看该作者 · 2022-6-28 15:57

● 如果一个注入通道被转换： ─ 转换数据被储存在16位的ADC_DRJ1寄存器中 ─ JEOC(注入转换结束)标志被设置 ─ 如果设置了JEOCIE位，则产生中断。

只看该作者 · 2022-6-28 16:00

然后ADC停止。

只看该作者 · 2022-6-28 16:01

此图形象的表明了其背后那不为人知的秘密转换关系。。虽然单凭看文字就能想象出来、但是、有图片是不是更加形象呢？？？

只看该作者 · 2022-6-28 16:05

对于以上的寄存器、在此我稍微提提：免得寄存器大神们产生怨气：好不容易等到你讲我老大ADC，却不把我这些背后的勤劳者给导出来

只看该作者 · 2022-6-28 16:34

1、ADC状态寄存器(ADC_SR)

只看该作者 · 2022-6-28 16:35

2、ADC控制寄存器1(ADC_CR1)

只看该作者 · 2022-6-28 16:36

3、ADC控制寄存器2(ADC_CR2)

   EXTSEL[2:0]：选择启动规则通道组转换的外部事件 (External event select for regular group)

   ALIGN：数据对齐 (Data alignment)

   RSTCAL：复位校准 (Reset calibration)

   CAL：A/D校准 (A/D Calibration)

   CONT：连续转换 (Continuous conversion)

   ADON：开/关A/D转换器 (A/D converter ON / OFF)

只看该作者 · 2022-6-28 16:46

4、ADC采样时间寄存器1(ADC_SMPR1)

SMPx[2:0]：选择通道x的采样时间 (Channel x Sample time selection)

只看该作者 · 2022-6-28 16:46

5、ADC规则序列寄存器1(ADC_SQR1)

L[3:0]：规则通道序列长度 (Regular channel sequence length)

SQ1[4:0]：规则序列中的第1个转换 (1st conversion in regular sequence)（ADC规则序列寄存器3(ADC_SQR3)）

只看该作者 · 2022-6-28 16:52

6、ADC规则数据寄存器(ADC_DR)

DATA[15:0]：规则转换的数据 (Regular data)

（由于寄存器过于多，我们就不在这一一列举了哈、、因为我主要是用库，所以寄存器相关的位都不具体介绍了哈、请大家参照中文手册）

只看该作者 · 2022-6-28 17:01

在这里，向大家介绍下：数据对齐：

ALIGN位用于设置对齐方式：右或左；

对于注入通道，转换结果是减去偏移量的值，可以为一个负数，在右对齐时扩展位位符号位。

只看该作者 · 2022-6-28 17:02

只看该作者 · 2022-6-28 17:02

那我们现在要怎么来实现呢？？这个问题、相信大家在看了那么多的寄存器之后急迫想要知道的吧、、前面的只是个热身、、接下来步骤如下：

只看该作者 · 2022-6-28 17:03

1、开启ADC1的时钟，由于ADC1是在PA1上，所以同时也要打开PA的时钟，并进行相关的配置、对于这个配置，要把PA1设置成模拟输入，为什么呢？？大家打开中文参考手册可以看到

啊哈、、这下子清楚了吧、

只看该作者 · 2022-6-28 17:19

2、复位ADC1,(本人觉得没必要、为什么，待会我会跟你说，留下悬念先)，设置ADC1的分频因子，（记住，这里的ADC的时钟不能超过14MHZ），而且其采样周期长点会好点，

      ADCCLK---最快可达14MHz, 时钟来自经过分频器的PCLK2(2、4、6、8分频)

      整个转换时间 = 采样时间 + 12.5个周期（固定时间）

   在14MHz和采样时间位1.5周期时  转换时间：1μs (14个周期 cycles)

   当ADCCLK=14MHz和1.5周期的采样时间：

      TCONV = 1.5 + 12.5 = 14周期 = 14×(1 / (14 × 1000000)) = 1μs

   其采样周期一览表：

只看该作者 · 2022-6-28 17:21

只看该作者 · 2022-6-28 17:23

涉及到采样周期、这里来看看转换序列：

最多达16个转换通道且可以采样不同的顺序排列，不同的采样时间和过采样的可能性。

例如：- 转换通道：1、2、8、4、7、3、11
- 不同的采样时间；
- Oversampling of channel 7。