STMicroelectronics 系列：STM32F4 系列_（7）.STM32F4系列ADC模块使用.docxVIP

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STM32F4系列ADC模块使用

1.ADC模块概述

1.1ADC模块简介

STM32F4系列微控制器集成了多个高精度的模数转换器（Analog-to-DigitalConverter,ADC），这些ADC模块可以用于将模拟信号转换为数字信号，以便在微控制器中进行处理。STM32F4系列的ADC模块具有以下特点：

高精度：支持12位、10位、8位和6位的分辨率。

多通道：每个ADC模块支持最多16个外部通道和4个内部通道。

高速转换：最高转换速率达到7.2MSPS（每秒百万次采样）。

多种触发源：支持软件触发、定时器触发、外部事件触发等多种触发方式。

数据对齐：支持左对齐和右对齐的数据格式。

多种工作模式：包括单次转换模式、连续转换模式、扫描模式和非扫描模式。

1.2ADC模块的主要应用

ADC模块广泛应用于各种需要将模拟信号转换为数字信号的场景，例如：

传感器读取：读取温度传感器、光敏传感器、压力传感器等的模拟输出。

音频采样：用于音频信号的采集和处理。

电池监测：监测电池电压，确保系统安全运行。

工业控制：实时监测和控制各种工业参数。

2.ADC模块的基本配置

2.1ADC模块的寄存器

STM32F4系列的ADC模块主要通过以下几个寄存器进行配置和控制：

ADC_CR1：控制寄存器1，用于配置ADC的基本工作模式。

ADC_CR2：控制寄存器2，用于配置ADC的触发源和转换启动。

ADC_SMPR1和ADC_SMPR2：采样时间寄存器，用于设置每个通道的采样时间。

ADC_JOFRx：注入通道数据偏移寄存器，用于设置注入通道的数据偏移量。

ADC_HTR和ADC_LTR：阈值寄存器，用于设置过采样和欠采样的阈值。

ADC_SQRx：常规通道序列寄存器，用于设置常规通道的转换顺序和通道数。

ADC_JDRx：注入通道数据寄存器，用于读取注入通道的转换结果。

ADC_DR：数据寄存器，用于读取常规通道的转换结果。

2.2ADC模块的基本配置步骤

使能ADC时钟：在RCC（ResetandClockControl）寄存器中使能ADC模块的时钟。

配置ADC通道：选择需要使用的ADC通道，并设置其采样时间。

配置ADC工作模式：设置ADC的工作模式（单次转换模式、连续转换模式等）。

配置触发源：选择合适的触发源（软件触发、定时器触发等）。

启动ADC转换：通过软件或硬件触发启动ADC转换。

读取转换结果：从ADC的数据寄存器中读取转换结果。

2.3使能ADC时钟

在使用ADC模块之前，首先需要使能其时钟。这可以通过配置RCC（ResetandClockControl）寄存器来实现。以下是一个使能ADC1时钟的示例代码：

//使能ADC1时钟

voidADC1_ClockEnable(void){

RCC-APB2ENR|=RCC_APB2ENR_ADC1EN;//使能ADC1时钟

}

2.4配置ADC通道

选择需要使用的ADC通道并设置其采样时间。例如，配置ADC1的通道0并设置采样时间为3个周期：

//配置ADC1通道0的采样时间为3个周期

voidADC1_ConfigChannel0(void){

ADC1-SMPR2|=ADC_SMPR2_SMP0_0;//设置通道0的采样时间为3个周期

}

2.5配置ADC工作模式

设置ADC的工作模式。例如，配置ADC1为单次转换模式：

//配置ADC1为单次转换模式

voidADC1_ConfigSingleConversion(void){

ADC1-CR2=~ADC_CR2_CONT;//清除连续转换模式位

}

2.6配置触发源

选择合适的触发源。例如，配置ADC1为软件触发：

//配置ADC1为软件触发

voidADC1_ConfigSoftwareTrigger(void){

ADC1-CR2=~ADC_CR2_EXTSEL;//清除外部触发选择位

ADC1-CR2=~ADC_CR2_EXTTRIG;//清除外部触发启用位

}

2.7启动ADC转换

通过软件或硬件触发启动ADC转换。例如，使用软件触发启动ADC1的转换：

//使用软件触发启动ADC1的转换

voidADC1_StartConversion(void){

ADC1-CR2|=ADC_CR2_SWSTART;//设置软件启动位

}

2.8读取转换结果

从ADC的数据寄存器中读取转换结果。例如，读取ADC1通道0的转换结果：

//读取ADC1通道0