1. 目录
  2. 1. 输入模式
    1. 1.1. 单端输入
    2. 1.2. 差分输入
  3. 2. 继续看config部分
    1. 2.1. 通用设置部分：
    2. 2.2. ADC 设置部分：
      1. 2.2.1. ClockPre…
      2. 2.2.2. Resolusion
      3. 2.2.3. Data Ali…
      4. 2.2.4. Gain Com…
      5. 2.2.5. Scan Conversion Mode
      6. 2.2.6. End Of Conversion Selection
      7. 2.2.7. Low Power Auto Wait
      8. 2.2.8. Continuous Conversion Mode
      9. 2.2.9. Discontinuous Conversion Mode
      10. 2.2.10. DMA Continuous Requests
      11. 2.2.11. Overrun behaviour
      12. 2.2.12. Conversion Data Managerment Mode（H7）
    3. 2.3. 规则转换模式
      1. 2.3.1. Enable Regular Conversions
      2. 2.3.2. Enable Regular Oversamping（不常用）
      3. 2.3.3. Oversamping Right Shift（不常用）
      4. 2.3.4. Number Of Conversion
      5. 2.3.5. External Trigger Conversion Soure（触发转换的外部来源）
      6. 2.3.6. External Trigger Conversion Edge（触发转换的外部沿）
      7. 2.3.7. Rank
      8. 2.3.8. Offset Number
    4. 2.4. 然后是注入转换模式
      1. 2.4.1. 规则通道：
      2. 2.4.2. 注入通道：
    5. 2.5. 最后是可爱的看门小狗🥰~
  4. 3. 参考函数
  5. 4. 参考博客
# STM32# CubeMX# ADC# 嵌入式

CubeMX配置功能系列：ADC（下）

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目录

1. 输入模式

我们打开cubemx的配置，配置通道时有如下选择：分别是差分输入和单端输入。

1.1. 单端输入

单端输入方式优点就是简单，缺点是如果VIN受到干扰，由于GND电位始终是0V，所以最终采样值也会随着干扰而变化。采样值=VIN（叠加干扰值 ）- 0V

如图所示，单端输入只有一个输入引脚ADCIN，使用公共地GND作为电路的返回端，ADC的采样值=ADCIN电压-GND的电压(0V)。这种输入方式优点就是简单，缺点是如果vin受到干扰，由于GND电位始终是0V，所以最终ADC的采样值也会随着干扰而变化。

1.2. 差分输入

差分受到的干扰是差不多的，输入的共模干扰，在输入时会被减掉，从而降低了干扰，缺点就是接线复杂一些。

差分信号 优点：易分辨小信号、抗干扰EMS强；缺点:双线

而差分输入比单端输入多了一根线，最终的ADC采样值=(ADCIN电压)-(ADCIN-电压)，由于通常这两根差分线会布在一起，所以他们受到的干扰是差不多的，输入共模干扰，在输入ADC时会被减掉，从而降低了干扰，缺点就是接线复杂一些。而且需要VIN+和VIN-两路反相的输入信号。

差分输入的是将两个输入端的差值作为信号，这样可以免去一些误差，比如你输入一个1V的信号可电源有偏差实际输入要大0.1.就可以用差分输入1V和2V一减就把两端共有的那0.1误差剪掉了。单端输入无法去除这类误差。

2. 继续看config部分


2.1. 通用设置部分：

  • 当只启用1个ADC时，只能选择独立模式，如果使用双ADC并要求同步的话，则会有更多选择。双重ADC同步模式，两个ADC同时采集一个或多个通道，可以提高采样率。这个双ADC同步模式的选择先不作记录了！

2.2. ADC 设置部分：

2.2.1. ClockPre…

时钟预分频，双时钟域架构。目的是让ADC达到稳定的工作频率[1]（异步时钟模式（Asynchronous clock mode，基于PLL2P时钟）同步时钟模式（Synchronous clock mode，基于AHB时钟）有些型号的单片机则是直接从时钟树专门分出了一个ADC时钟频率配置。

2.2.2. Resolusion

分辨率。不再赘诉。请见上篇

2.2.3. Data Ali…

数据对齐。不再赘诉。请见上篇

2.2.4. Gain Com…

增益补偿：对所有转换后的数据进行增益补偿。每次转换后，数据根据增益补偿对采样后的数据进行变换。

2.2.5. Scan Conversion Mode

扫描模式。不再赘诉。请见上篇

2.2.6. End Of Conversion Selection

转换结束标志选择：指定转换结束后是否产生EOS中断或单次转换结束事件标志（EOC）。有End of single conversion（EOC） 与 End of sequence of conversion（EOS）两种选择。这两个事件会触发中断与DMA。

在多通道转换过程中，如果选择了End of sequence of conversion，会在一组数据转换完成后发出EOS标志，如下图所示。如果不选，则不会置位该标志。

选择EOS目的是等所有通道转换完毕后，产生中断后将全部数据取出来，或者使用DMA将全部数据取出来。

2.2.7. Low Power Auto Wait

低功耗自动延迟等待模式，可选参数为 ENABLE 和 DISABLE，当使能时，仅当一组内所有之前的数据已处理完毕时，才开始新的转换，适用于低频应用。该模式仅用于 ADC 的轮询模式，不可用于 DMA 以及中断。

2.2.8. Continuous Conversion Mode

是否启用连续转换。不再赘诉。请见上篇 若想使用ADC+DMA的话，必须先使能连续转换模式。

2.2.9. Discontinuous Conversion Mode

间断模式，再赘诉一下。这里的不连续含义是指每次触发进行一个子组的转换，跟Continuous Conversion Mode的连续含义不一样。例如使能了该配置，该参数的下方就立马出现Number Of Discontinuous Conversions，如果它设为2，且ADC1使能了通道1，2，5，7，10，11的话，那么第一次触发ADC1采样时，就会采样通道1与通道2的值，再一次触发ADC1采样的话，就会采样通道5与通道7值，如此类推。值得注意的是，Continuous Conversion Mode与Discontinuous Conversion Mode不能同时使能，两者不能共存。

2.2.10. DMA Continuous Requests

DMA连续请求：指定 DMA 请求是否以一次性模式执行(当达到转换次数时，DMA 传输停止)或在连续模式下(DMA 传输无限制，无论转换的数量)。[2]

  • 不使能：在这种模式下，每次有新的转换数据可用时，ADC都会生成一个DMA传输请求，一旦DMA到达最后一个DMA传输，即使转换已经再次开始，ADC也会停止生成DMA请求，适合转换固定数量数据的情况。
  • 使能：在这种模式下，每当数据寄存器中有新的转换数据可用时，即使DMA已经到达最后一次DMA传输，ADC也会生成DMA传输请求。这允许在循环模式下配置DMA来处理连续的模拟输入数据流。

2.2.11. Overrun behaviour

溢出处理：用于配置ADC转换数据未及时读取，造成溢出时的处理。

  • Overrun data preserved:保留旧数据，丢弃和丢失新的转换。
  • Overrun data overwritten:数据寄存器被最后一次转换的结果覆盖，之前未读的数据丢失

2.2.12. Conversion Data Managerment Mode（H7）

转换数据管理模式。不使用DMA的话，不使用DFSDM数字滤波器做后期处理的话，选择Regular Conversion data stored in DR register only即可。其实就是选择存放转换完成的模拟量数据的地方而已。

2.3. 规则转换模式

2.3.1. Enable Regular Conversions

使能规则转换。使能它才能采集各个通道上的模拟量。

2.3.2. Enable Regular Oversamping（不常用）

使能规则过采样。

2.3.3. Oversamping Right Shift（不常用）

过采样右移。过采样器能将累加的采样值进行右移。有什么用？比如过采样设置15，那么将采集16个值进行累加。接着配置右移动4位的话，相当于将刚才的累加值除以16，得到平均值。不需要在程序里求平均了。当然，如果大家喜欢在程序里求平均值也是可以的。

2.3.4. Number Of Conversion

转换通道数。根据ADC配置的通道数来选择。有多少转换通道就设置几。

2.3.5. External Trigger Conversion Soure（触发转换的外部来源）

选择触发转换的来源：

  • Regular Conversion launched by software （软件触发）
  • Timer 1 Capture Compare 1 event （定时器1捕获比较事件1）
  • … （各种定时器触发来源）
    一般使用软件触发就行。

2.3.6. External Trigger Conversion Edge（触发转换的外部沿）

选择定时器触发时，需要进一步选择触发的沿。选择软件触发时，该项为None。
Trigger detection on the rising edge（上升沿）
Trigger detection on the falling edge（下降沿）
Trigger detection on the rising and falling edge（上升与下降沿）

2.3.7. Rank

  • Channel：选择采样的通道。
  • Sampling Time：采样时间。配置多少个时钟周期，建议采样时间尽量长一点，以获得较高的准确度。总的转换时间=采样时间+逐次逼近时间（TSAR）。[3]
    逐次逼近参考时间：请查阅相关数据手册。
    这是一个参考：

2.3.8. Offset Number

偏移序号？？不懂。

2.4. 然后是注入转换模式

我们看到，在选择了ADC的相关通道引脚之后，在模拟至数字转换器中有两个通道：注入通道与规则通道。规则通道至多16个，注入通道至多4个。

2.4.1. 规则通道：

规则通道相当于你正常运行的程序，看它的名字就可以知道，很规矩，就是正常执行程序。

2.4.2. 注入通道：

注入通道可以打断规则通道，听它的名字就知道不安分，如果在规则通道转换过程中，有注入通道进行转换，那么就要先转换完注入通道，等注入通道转换完成后，再回到规则通道的转换流程。类似于中断。

2.5. 最后是可爱的看门小狗🥰~

当被ADC转换的模拟电压值低于低阈值或高于高阈值时，便会产生中断。阈值的高低值由ADC_LTR和ADC_HTR配置。
可以防止读取到的电压值超量程或者低于量程，也可以监控CPU温度，防止温度过高，反正是用处多多。

3. 参考函数

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//开启ADC 3种模式 ( 轮询模式 中断模式 DMA模式 )
HAL_ADC_Start(&hadcx);       //轮询模式开启ADC
HAL_ADC_Start_IT(&hadcx);       //中断轮询模式开启ADC
HAL_ADC_Start_DMA(&hadcx);       //DMA模式开启ADC

//关闭ADC 3种模式 ( 轮询模式 中断模式 DMA模式 )
HAL_ADC_Stop();
HAL_ADC_Stop_IT();
HAL_ADC_Stop_DMA();

//ADC校准函数 ：F4系列不支持
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadcx);      

//读取ADC转换值
HAL_ADC_GetValue();

//等待转换结束函数.第一个参数为哪个ADC,第二个参数为最大等待时间
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);

//ADC中断回调函数
HAL_ADC_ConvCpltCallback();

//转换完成后回调，DMA模式下DMA传输完成后调用

//规则通道及看门狗配置
HAL_ADC_ConfigChannel(); //配置规则组通道
HAL_ADC_AnalogWDGConfig();

4. 参考博客

有星星的是我觉得写的很好的博客。

  1. ADC的工作频率需要查阅相关数据手册,工作频率太高会导致转换无法完成。 ↩︎

  2. 在连续模式下，DMA 必须配置为循环模式。否则，当达到 DMA 缓冲区最大指针时将触发溢出。 ↩︎

  3. 时间可以用ADC时钟周期来衡量。例如12bitADC的逐次逼近时间为12.5个ADC时钟周期 ↩︎