STM32F407 ADC 个人笔记

1. ADC概述（STM32F4xx系列）

• 3 个 ADC
  • 可分别独立使用
  • 也可使用双重/三重模式（提高采样率）
• 2 个通道组
  • 规则通道：相当于正常运行的程序
  • 注入通道：相当于中断（可以打断规则通道的转换）
• 转换模式分为
  • 单次、连续、扫描、间断模式
• 位数
  • 12位模拟数字转换器
  • 结果左对齐或右对齐，存在16位数据寄存器中

2. 规则通道 & 单次转换模式

过程

转换结束时：

• 转换结果将被存在 ADC_DR 寄存器中
• EOC（转换结束）标志将被置位
• 如果设置了 EOCIE，则会产生中断

要配置哪些

是否用扫描模式，分辨率，对齐方式，外部触发使能设置，开始转换，输入时钟分频，多重模式选择，采样时间

用到的寄存器

1）ADC控制寄存器（ADC_CR1 和 ADC_CR2）

ADC_CR1

• ADC_CR1 的 SCAN 位

  • 该位用于设置扫描模式
  • 如果设置为 1，则 使用扫描模式，如果为 0，则关闭扫描模式。
  • 由软件设置和清除
  • 在扫描模式下，由 ADC_SQRx或 ADC_JSQRx 寄存器选中的通道被转换。
  • 如果设置了 EOCIE 或 JEOCIE，只在最后一个通道转换完毕后才会产生EOC 或 JEOC 中断。

• ADC_CR1[25:24]

  用于设置 ADC 的分辨率
  

ADC_CR2

• ADON 位用于开关 AD 转换器
• CONT 位用于设置是否进行连续转换，我们使用单次转换，所以 CONT 位必须为 0。
• ALIGN 用于设置数据对齐，我们使用右对齐，该位设置为 0。
• EXTEN[1:0]用于规则通道的外部触发使能设置，我们这里使用的是软件触发，即不使用外部触发

• SWSTART 位用于开始规则通道的转换，我们每次转换（单次转换模式下）都需要向该位写
  1。

  2）ADC 通用控制寄存器（ADC_CCR）

• TSVREFE 位是内部温度传感器和 Vrefint 通道使能位，内部温度传感器我们将在下一章介绍，这里我们直接设置为 0
• ADCPRE[1:0]用于设置 ADC 输入时钟分频
  • 00~11 分别对应 2/4/6/8 分频
  • STM32F4 的 ADC 最大工作频率是 36Mhz， 而 ADC 时钟（ADCCLK）来自 APB2，APB2 频率一般是 84Mhz，所以我们一般设置 ADCPRE=01， 即 4 分频，这样得到 ADCCLK 频率为 21Mhz，不超过36的最大频率。

• MULTI[4:0]用于多重 ADC 模式选择，本章我们仅用了 ADC1（独立模式），并没用到多重 ADC 模式，所以设置这 5 个位为 0 即可。

  3） ADC 采样时间寄存器（ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2）

• 这两个寄存器 用于设置通道 0~18 的采样时间
• 每个通道占用 3 个位。
• 对于每个要转换的通道，采样时间建议尽量长一点
  • 以获得较高的准确度
  • 但是这样会降 低 ADC 的转换速率。
  • ADC 的转换时间可以由以下公式计算
  • Tcovn=采样时间+12 个周期 ， 其中：
    • Tcovn 为总转换时间
    • 采样时间是根据每个通道的 SMP 位的设置来决定的

    • 例如， 当 ADCCLK=21Mhz 的时候，并设置 3 个周期的采样时间，则得到Tcovn=3+12=15 个周期 =0.71us。

      4）ADC 规则序列寄存器（ADC_SQR1~3）

      5）ADC 规则数据寄存器(ADC_DR)

• 规则序列中的 AD 转化结果都将被存 在这个寄存器里面
• 而注入通道的转换结果被保存在 ADC_JDRx 里面

• 该寄存器的数据可以通过 ADC_CR2 的 ALIGN 位设置左对齐还是 右对齐。

  6）ADC 状态寄存器（ADC_SR）

  EOC 位，我们通过判断该位来决定是否此次规则通道的 AD
  转换已经完成， 如果该位位 1，则表示转换完成了， 就可以从 ADC_DR 中读取转换结果，否则
  等待转换完成。

STM32F40x系列ADC外部通道和引脚对应关系