Stm32之单ADC数模转换

1.单ADC总体框图：

在这里插入图片描述

由上图可以看出：Stm32 (大容量) 共有3个ADC转换器：其中ADC1有18个通道 （16个外部通道，2个内部：1个温度，1个V_refint 内部参考电压通道），ADC2 3则只有16个通道；
拥有三种可触发中断（EOC (规则通道转换完成) ，JEOC (注入通道转换完成)，AWD (模拟看门狗阈值触发) ）
改ADC为12位逐次比较性ADC,其最大速度为1us；所以输入时钟不可超过14Mhz*(具体见下)*
注入通道与规则通道：

注入通道可以理解为 ”ADC采集通道中的中断“ ，注意是ADC通道中，与Stm的中断没有关系，即在规则通道采集时，注入通道可以打断规则通道，使用ADC转换器进行AD转换。

2.寄存器：

ADC_SR :[4:0]主要是开始转换 [4:3] 和转换完成 [2:1] 和模拟看门狗 [0] 的标志位；
ADC_CR1和ADC_CR2:

主要是 1.ADC模式的控制（包括双ADC和单ADC的单次，循环，扫描，间断模式）2.中断使能位，还有 3. 触发ADC事件的选择，及4. 数据对齐、ADC数据DMA输出的使能，和 5. 校准的控制.具体的控制位参考手册即可。
ADC_SMPR1和ADC_SMPR2：（Channel x Sample Register）

每3个位控制一个一个通道的采样周期；
ADC_JOFRx (x=1…4): ADC注入通道数据偏移寄存器x
ADC_HTR和ADC_LTR: ADC看门狗的高低阈值设置，均是12位。
ADC_SQR1 和ADC_SQR2和ADC_SQR2：（SeQuence Register）

除ADC_SQR1[23:20]决定规则通道序列的长度（即开启的通道个数）外，接下来的每5位都是指第几个转换序列是那个通道；
ADC_JSQR: [21:20]决定注入通道序列的长度（即注入通道的个数，最多4个）；
ADC_JDRx (x=1…4): 四个注入通道的数据存放寄存器；16位，12位数据是左对齐还是右对齐，由ADC_CR->ALIGN*（[11]数据对齐位）*决定；
ADC_DR ：规则通道的数据存放寄存器；高16位用于双ADC模式下的ADC2,低16位存放ADC1的转换数据，对齐方式如上。
有关ADC的采样时间：

需要根据晶振的频率和所需采样时间的大小，设置时钟的预分频系数：
- 12.5个周期是芯片的额外消耗。
- 其中14MHz需要由（Stm32ZET6中）是APB2,72MHz，故需要至少6分频 （即下图的ADC分频器）。

3.库函数操作：

常用库函数：
ADC_Init()输入结构体详解：

其中，单ADC的四种模式区别如下：
- 没有开启扫描模式的情况下，只能开启1个通道，因为只有一个ADC转换器（指单ADC1的情况），如果需要多通道，则必须等上一个通道扫描结束后重新配置通道转换，此时：
  - 单次转换：（即ADC_CR2->CONT([0])被置为0的时候） 对这个通道，只转换一次；要在次转换需重新触发开启；
  - 循环转换：（即ADC_CR2->CONT([0])被置为1的时候） 对这个通道，转换结束后，自动开启这个通道的下一次转换；
- 如果开启了扫描模式，可以对一组ADC通道按SQR1-3中设置好的序列逐个进行AD转换*（即扫描）*，此时：
  - 单次转换：（即ADC_CR2->CONT([0])被置为0的时候） 对这组通道；按序读取AD转换完后，停止转换，等待再次触开启扫描；
  - 循环转换：（即ADC_CR2->CONT([0])被置为1的时候） 对这组通道；按序读取AD转换完后，又从序列头开始，重新扫描；
- 间断模式：间断模式于扫描开启时很像，均是对一组多个通道进行逐个的AD转换；但其扫描检测的顺序不是按序列来，而是进行间断错开的分组，在这些分组*（小序列）*内进行扫描。（其单次与循环的效果与扫描模式开启时一样）。
- 用一个不是很恰当的比喻：
  - （无扫描）单次模式就像播放一首歌后自动暂停，要听歌得重新手动播放；
  - （无扫描）循环模式就像单曲循环；
  - 单次扫描模式就像：顺序播放；播完整个歌单后自动暂停；
  - 循环扫描模式就像：顺序播放的整个歌单，播完后自动循环；
  - 间断模式就是随机播放了（不是很恰当）。
ADC转换基本步骤（原子的例子，单次（无扫描），软件触发）

官方的手册建议每次上电后要使用ADC前都要进行ADC校准：

原子的校准代码如下：（校准时只需复制即可）

	ADC_ResetCalibration(ADC1);	//使能复位校准  
	 
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));	//等待复位校准结束
	
	ADC_StartCalibration(ADC1);	 //开启AD校准
 
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));	 //等待校准结束

注意：开启软件单次转换后，需等待其EOC标志位置1，即转换完成，才可以将值读出：(如下)

	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		//使能指定的ADC1的软件转换启动功能
	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);	//返回最近一次ADC1规则组的转换结果

4.ADC_通道16，内部温度传感器

特性：
注意事项：
- 开启内部温度传感器时，除了使能对应的ADC1_ch16外， 还需将ADC_CR2的TSVREFE位 ([23]) 打开 （置1）；
- 由于ADC转换器的建立需要时间，所以同时设置ADC_CR2->ADON位，或者是启用校准，以缩短建立时间；
- 计算公式：
  $温度（°C）=\frac{V_{25标准温度电压}-V_{sense(当前温度电压)}}{Avg\_Slope(St公司给出的电压.温度曲线的斜率) }+25$