STM32學(xué)習(xí)筆記-ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換

1、 STM32學(xué)習(xí)筆記-ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換、STM32-ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換概述1、ADC簡介ADC的概念A(yù)nalog-to-Digital Converter的縮寫。指模/數(shù)轉(zhuǎn)換器或者模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。是指將連續(xù)變量的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)的器件。ADC的作采集傳感器的數(shù)據(jù)，測(cè)量輸電壓，檢查電池電量剩余，監(jiān)測(cè)溫濕度等。典型的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為表定例電壓值的數(shù)字信號(hào)。2、ADC的性能指標(biāo)量程：能測(cè)量的電壓范圍分辨率：ADC的分辨率通常以輸出進(jìn)制數(shù)的位數(shù)表，位數(shù)越多，分辨率越，般來說分辨率越，轉(zhuǎn)化時(shí)間越長。轉(zhuǎn)化時(shí)間：模擬輸電壓在允許的最變化范圍內(nèi)，從轉(zhuǎn)換開始到獲得穩(wěn)定的數(shù)字量輸出所需要的時(shí)

2、間稱為轉(zhuǎn)換時(shí)間3、STM32F4-ADC配置STM32F40X有3個(gè)ADC，每個(gè)可配置 12 位、10 位、8 位或 6 位分辨率每個(gè)ADC 有16個(gè)外部通道。另外還有兩個(gè)內(nèi)部 ADC 源 和 V BAT 通道掛在 ADC1上這些通道的 A/D 轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)。ADC具有獨(dú)模式、雙重模式和三重模式，對(duì)于不同 AD轉(zhuǎn)換要求乎都有合適的模式可選ADC 的結(jié)果可以左對(duì)齊或右對(duì)齊式存儲(chǔ)在 16位數(shù)據(jù)寄存器中。4、ADC的功能框圖 7、觸發(fā)源4.1、電壓輸范圍ADC 輸范圍為：V REF- V IN V REF+ 。由 V REF- 、V REF+ 、V DDA 、V SSA 、這

3、四個(gè)外部引腳決定。我們?cè)谠O(shè)計(jì)原理圖的時(shí)候般把 V SSA 和 V REF- 接地，把 V REF+ 和 V DDA 接 3.3V，得到ADC的輸電壓范圍為：03.3V如果我們想讓輸?shù)碾妷悍秶儗?，去到可以測(cè)試負(fù)電壓或者更的正電壓，我們可以在外部加個(gè)電壓調(diào)理電路，把需要轉(zhuǎn)換的電壓抬升或者降壓到03.3V，這樣 ADC 就可以測(cè)量了4.2、輸通道 每個(gè)ADC 有16個(gè)外部通道。另外還有兩個(gè)內(nèi)部 ADC 源 和 V BAT 通道掛在 ADC1上4.3、轉(zhuǎn)換順序規(guī)則通道組：顧名思意，規(guī)則通道就是很規(guī)矩的意思，我們平時(shí)般使的就是這個(gè)通道。相當(dāng)正常運(yùn)的程序。最多16個(gè)通道。規(guī)則通道和它的轉(zhuǎn)換順序在ADC_

4、SQRx寄存器中選擇，規(guī)則組轉(zhuǎn)換的總數(shù)應(yīng)寫ADC_SQR1寄存器的L3:0中注通道組：注，可以理解為插，插隊(duì)的意思，是種不安分的通道。相當(dāng)于中斷。最多4個(gè)通道。注組和它的轉(zhuǎn)換順序在ADC_JSQR寄存器中選擇。注組轉(zhuǎn)化的總數(shù)應(yīng)寫ADC_JSQR寄存器的L1:0中4.4、轉(zhuǎn)換時(shí)間 ADC 時(shí)鐘ADC 輸時(shí)鐘 ADC_CLK 由 PCLK2 經(jīng)過分頻產(chǎn)，最值是 36MHz，典型值為30MHz。對(duì)于 STM32F407我們般設(shè)置PCLK2=HCLK/2=84MHz。所以程序般使 4分頻或者 6分頻。ADC 的總轉(zhuǎn)換時(shí)間Tconv = 采樣時(shí)間 + 12個(gè)周期最采樣時(shí)間： T = 3 + 12 = 1

5、5個(gè)周期 =0.42us(ADC時(shí)鐘=36MHz下得到）4.5、數(shù)據(jù)寄存器規(guī)則數(shù)據(jù)寄存器 ADC_DRADC_DR只有個(gè)，是個(gè) 32 位的寄存器，只有低 16 位有效并且只是于獨(dú)模式存放轉(zhuǎn)換完成數(shù)據(jù)。因?yàn)?ADC 的最精度是12 位，ADC_DR 是16 位有效，這樣允許 ADC存放數(shù)據(jù)時(shí)候選擇左對(duì)齊或者右對(duì)齊，具體是以哪種式存放，由 ADC_CR2的11 位 ALIGN 設(shè)置。使 DMA由于規(guī)則通道組只有個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，因此，對(duì)于多個(gè)規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換，使 DMA 常有幫助。這樣可以避免丟失在下次寫之前還未被讀出的 ADC_DR 寄存器中的數(shù)據(jù)。在使能 DMA 模式的情況下（ADC_CR2 寄存器

6、中的 DMA 位置 1），每完成規(guī)則通道組中的個(gè)通道轉(zhuǎn)換后，都會(huì)成個(gè) DMA請(qǐng)求。4.6、中斷 轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷規(guī)則通道和注通道的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，都可以產(chǎn)中斷模擬看門狗中斷當(dāng)被 ADC 轉(zhuǎn)換的模擬電壓低于低閾值或者于閾值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)中斷溢出中斷如果發(fā) DMA傳輸數(shù)據(jù)丟失，會(huì)置位 ADC 狀態(tài)寄存器 ADC_SR的 OVR位，如果同時(shí)使能了溢出中斷，那在轉(zhuǎn)換結(jié)束后會(huì)產(chǎn)個(gè)溢出中斷。DMA 請(qǐng)求規(guī)則和注通道轉(zhuǎn)換結(jié)束后，除了產(chǎn)中斷外，還可以產(chǎn) DMA請(qǐng)求，把轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在內(nèi)存。4.7、觸發(fā)源 軟件觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換可以由ADC 控制寄存器 2: ADC_CR2的 ADON這個(gè)位來控制，寫 1的時(shí)候開始轉(zhuǎn)換，寫 0 的時(shí)候停轉(zhuǎn)換外部事件觸發(fā)觸發(fā)包括內(nèi)部定時(shí)器觸發(fā)和外部 IO觸發(fā)。觸發(fā)源有很多，具體選擇哪種觸發(fā)源，由 ADC控制寄存器ADC_CR2的 EXTSEL2:0和JEXTSEL2:0位來控制5、ADC的作模式 利ADC采集FSM4中電位器的數(shù)據(jù)1、CubeMx配置1、將引腳配置為ADC2、使能串3、使能時(shí)鐘 5、中斷使能2、代碼實(shí)現(xiàn)1、初始化 三、多通道采集實(shí)例利A