《嵌入式技术入门与实战（基于STM32）》 课件 7-ADC.pptx

第7章STM32模拟数字转换模块《嵌入式技术入门与实战（基于STM32）》

目录认识STM32的ADC任务1STM32ADC应用实战

1认识STM32的ADC第7章STM32模拟数字转换模块PartOne

ADC简介ADC(AnalogDigitalConverter)-主要完成模拟数字转换功能模拟量只有转换成数字量才能被计算机采集，分析和计算。

STM32的ADCSTM32F4xx系列芯片上有3个ADC模块，最高分辨率为12位，是逐次趋近型模数转换器。可配置12位、10位、8位或6位分辨率。具有多达19个复用通道，可测量来自16个外部源、内部温度、内部参考电压和备用电压VBAT通道的信号。多通道输入时，可以划分为规则通道和注入通道，规则通道转换期间可产生DMA请求。各通道的A/D转换支持单次转换、连续转换，多个通道输入时，支持扫描转换模式。可独立设置各通道采样时间。

ADC内部结构-2

ADC内部结构-2

ADC的引脚单个ADC引脚共有22个名称信号类型备注VREF+正模拟参考电压输入ADC正参考电压，1.8V≤VREF+≤VDDAVDDA模拟电源输入模拟电源电压等于VDD，全速运行时，2.4V≤VDDA≤VDD（3.6V）低速运行时，1.8≤VDDA≤VDD（3.6V）VREF-负模拟参考电压输入ADC低/负参考电压，VREF-=VSSAVSSA模拟电源接地输入模拟电源接地电压等于VssADCx_IN[15:0]模拟输入信号16个模拟输入通道EXTI_15外部事件启动触发输入EXTI线15，触发注入组的转换EXTI_11外部事件启动触发输入EXTI线11，触发规则组的转换

ADC开关控制可通过将ADC_CR2寄存器中的ADON位置1来为ADC供电。首次将ADON位置1时，会将ADC从掉电模式中唤醒。SWSTART(规则通道)或JSWSTART(注入通道)位置1时，启动AD转换。可通过将ADON位清零来停止转换并使ADC进入掉电模式。在此模式下，ADC几乎不耗电（只有几μA）。

ADC输入通道ADC共有19个复用通道，其中有16个外部源和3个内部通道。16个外部输入通道的输入源对应于ADCx_IN[15:0]外部模拟输入引脚输入，引脚通过复用方式映射到GPIO端口，其复用关系可以查看STM32F407xx数据手册上的引脚定义。

ADC通道选择STM32特别地加入了多种成组转换的模式,模拟转换器中将它们分成两组：规则通道组和注入通道组。在执行规则通道组扫描转换时，如有例外处理则可启用注入通道组的转换。

ADC转换方式ADC单个通道的转换支持单次转换和连续转换，多通道有扫描模式和不连续采样模式在单次转换模式下，ADC只执行一次转换。完成所选通道的转换之后，如果转换了规则通道，转换数据存储在16位ADC_DR寄存器中，如果转换了注入通道，转换数据存储在16位ADC_JDR1寄存器中，如果开启中断，则产生中断，然后ADC停止。本任务中我们将使用单次转换模式。

ADC的数据对齐ADC_CR2寄存器中的ALIGN位用于选择转换后存储的数据的对齐方式。可选择左对齐和右对齐两种方式。（a）12位数据的右对齐（b）12位数据的左对齐

ADC转换时间STM32F407xx系列芯片的ADC模块挂接在APB2总线下，其时钟是对APB2时钟频率进行预分频得到，预分频值由ADC通用控制寄存器ADC_CCR中的ADCPRE位决定，取值有：?00：PCLK22分频?01：PCLK24分频?10：PCLK26分频?11：PCLK28分频例如，在后面的任务中，APB2设置为最大时钟频率84MHz，分频值为4分频，因此，ADC的时钟频率为21MHz。

ADC会在数个ADC时钟周期内对输入电压进行采样，可使用ADC采样时间寄存器ADC_SMPR1和ADC_SMPR2中的SMP[2:0]位修改周期数（取值3~480）。每个通道均可以使用不同的采样时间进行采样。而不同数据位数的转换所需的时间为：N位数据*ADC时钟周期，总转换时间的计算公式如下：Tconv=采样时间+N个周期例如：在本章任务1中，APB2设置为最大时钟频率84MHz，ADC时钟分频值为4分频，因此，ADC的时钟频率为21MHz。设置480个周期的采样时间，转换数据设置为12位，那么总的转换时间为：Tconv=（480+12）23.43us。

2任务1STM32ADC应用实战第7章STM32模拟数字转换模块PartTwo

案例引入ADC实验使用STM32F407ZGT6芯片的ADC模拟输入通道读取实验板提供的模拟电压进行转换，并显示在串口调