APM32F003&APM32F030&APM32F103ADC对比

只看该作者 · 2024-9-29 16:27

随着嵌入式系统在各个领域的广泛应用，对微控制器的性能和功能需求也日益增长。其中，ADC（模数转换器）作为模拟信号与数字信号之间的桥梁，起着至关重要的作用。本文将详细对比 APM32E103、APM32F030 和 APM32F003 三款微控制器的 ADC 模块，帮助您在项目选型时做出更明智的决定。
一、概述APM32 系列微控制器由 Geehy Semiconductor 提供，基于 Arm® Cortex® 内核，具有高性能、低功耗和丰富的外设资源等特点。以下是三款芯片的基本信息：

APM32E103：基于 Cortex-M3 内核，最高工作频率 120MHz，适用于高性能应用。
APM32F030：基于 Cortex-M0+ 内核，最高工作频率 48MHz，适用于通用嵌入式应用。
APM32F003：基于 Cortex-M0+ 内核，最高工作频率 48MHz，适用于资源受限的应用。

二、ADC 模块综合对比表以下是对三款芯片 ADC 模块的功能、参数和性能的综合对比：

特性/参数/模式	APM32E103	APM32F030	APM32F003
ADC 分辨率	12 位	12 位	12 位
ADC 通道数	最多 16 个外部通道	最多 16 个外部通道	8 个外部通道
最大转换速度	1 Msps	1 Msps	500 Ksps
单次转换模式	支持	支持	支持
连续转换模式	支持	支持	支持
扫描模式	支持	支持	支持（功能受限）
不连续模式	支持	支持	不支持
模拟看门狗	支持	支持	不支持
DMA 支持	支持	支持	不支持
参考电压	外部 VREF+ / VREF-	外部 VREF+ / VREF-	VDD 供电
电源电压	2.0 ~ 3.6V	2.0 ~ 3.6V	2.0 ~ 5.5V
温度传感器	内置	内置	不支持
输入电压范围	0 ~ VREF+	0 ~ VREF+	0 ~ VDD
采样时间	可编程	可编程	固定
DMA 支持	支持	支持	不支持
注入通道	支持	不支持	不支持
内部参考电压采样	支持	支持	不支持
差分输入	不支持	不支持	支持

三、APM32 系列 ADC 模块特点汇总1. APM32E103 的独特特点

12 位分辨率：高精度的 ADC 转换，适合复杂的高精度应用。
最大 16 个外部通道：最多支持 16 个外部模拟输入通道，适合多通道采集需求。
双 ADC 模块支持：部分型号支持两个 ADC 单元，可以并行采集多个信号，适合高速采样需求。
VREF 管脚：100 脚及以上封装才支持 VREF+ 和 VREF- 管脚，可以外接参考电压来提高 ADC 转换精度。
扫描模式和不连续模式：支持扫描模式，可以自动依次转换多个通道；支持不连续模式，可在多通道转换时暂停采样。
注入通道支持：可以在常规转换序列中插入高优先级的注入通道，灵活性强。
模拟看门狗功能：支持模拟看门狗，适用于监控 ADC 转换值是否超出设定的阈值，适合安全检测应用。
DMA 支持：支持 DMA 模式，能在不占用 CPU 的情况下自动传输 ADC 数据。
内置温度传感器：可以采集芯片内部的温度，用于系统监控和补偿。

2. APM32F030 的独特特点

12 位分辨率：与 APM32E103 一样，提供高精度的 12 位 ADC 转换。
最大 16 个外部通道：支持最多 16 个通道的模拟输入，适合中等复杂度的多通道应用。
VREF 管脚：100 脚及以上封装才提供 VREF+ 和 VREF- 管脚，在小封装中，ADC 默认使用供电电压作为参考电压。
扫描模式和不连续模式：支持扫描模式和不连续模式，适合需要自动和间断采样的场景。
模拟看门狗功能：同样支持模拟看门狗，可以监控 ADC 转换值是否超出安全阈值。
DMA 支持：支持 DMA 模式，适合需要自动传输数据的应用。
内置温度传感器：提供温度监控功能，适合需要环境补偿的应用。

3. APM32F003 的独特特点

12 位分辨率：提供 12 位精度，虽然是低功耗低资源的芯片，但 ADC 精度不打折扣。
最多 8 个外部通道：最多支持 8 个外部输入通道，适合资源受限的应用。
差分输入支持：唯一支持差分输入 的芯片，适合需要抗干扰能力和小信号测量的场景。
VREF 管脚缺失：APM32F003 不提供 VREF+ 和 VREF- 管脚，ADC 默认使用 VDD 供电作为参考电压，适用于电源质量较高的应用场景。
无 DMA 支持：该型号不支持 DMA，所有 ADC 数据需要手动读取。
温度传感器缺失：APM32F003 不内置温度传感器，适合不需要环境监控的应用。

四、APM32 系列 ADC 模块特点汇总

APM32F103：高性能与多通道应用

特点总结：支持双 ADC、注入通道、模拟看门狗、DMA 传输和内置温度传感器，具有最多 16 个外部通道，适合高精度和多通道采集的复杂应用。
适用场景：适合需要高速采样、多通道监控、高精度数据采集的场景，如工业控制、医疗设备和复杂传感器系统。

APM32F030：中等性能和多通道支持

特点总结：支持模拟看门狗、扫描模式、不连续模式和 DMA，具有较为全面的功能组合，适合中等复杂度的应用。VREF 管脚仅在 100 脚及以上封装中提供。
适用场景：适合中等复杂度的多通道 ADC 采集，如消费电子设备、家用自动化系统和工业设备。

APM32F003：资源受限应用的理想选择

特点总结：支持差分输入，最多 8 个外部通道，简单易用，无 VREF 管脚和温度传感器。适合资源受限、低功耗需求的应用。
适用场景：适合对信号抗干扰要求较高的小型项目，如简单的传感器节点、小型电机控制和低功耗设备。

五、APM32 系列 ADC 配置注意事项

时钟配置：ADC 时钟频率不能超过 14 MHz，因此需要通过 RCC_ADCCLKConfig 调整时钟源。校准：在使用 ADC 前，必须进行校准，尤其在启动时，避免 ADC 的不准确情况。扫描模式：如果使用多个通道进行扫描转换，需要将 ADC_ScanConvMode 设置为 ENABLE，并在 ADC_NbrOfChannel 中配置要扫描的通道数。（003在配置扫描时要注意只能从第一个通道开始，扫描配置几个通道就是从第一个开始几个通道，与其他mcu不同）注入通道：如果使用注入通道，需要单独进行配置，并确保注入通道的优先级设置正确。DMA 支持：如果需要高效数据传输，可以启用 DMA，但要注意 DMA 的优先级设置，以及数据缓冲区的正确分配。VREF 管脚：在 100 脚以上封装中，需外接 VREF+ 和 VREF- 管脚以确保参考电压的稳定性。