6.1 ADC結(jié)構(gòu)及寄存器說明

模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的主要功能是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)以便于微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

ADC按轉(zhuǎn)換原理分為逐次比較型、雙積分型和∑-?型

逐次比較型ADC通過逐次比較將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換速度快，但精度較低，是最常用的ADC

雙積分型ADC通過兩次積分將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，精度高，抗干擾能力強(qiáng)，但速度較慢，主要用于萬用表等測(cè)量?jī)x器

∑-?型ADC具有逐次比較型和雙積分型的雙重優(yōu)點(diǎn)，正在逐步廣泛地得到應(yīng)用

STM32ADC是12位逐次比較器，多達(dá)18個(gè)通道，可測(cè)量16個(gè)外部和2個(gè)內(nèi)部信號(hào)源，各通道的轉(zhuǎn)換可以單詞、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行，轉(zhuǎn)換結(jié)果可以左對(duì)齊或右對(duì)齊方式存儲(chǔ)在16位數(shù)據(jù)寄存器中

STM32ADC的模擬看門狗特性允許應(yīng)用程序檢測(cè)輸入電壓是否超出用戶定義的高/低閾值

輸入時(shí)鐘不得超過14MHz，由PCLK2經(jīng)分頻產(chǎn)生

STM32ADC主要由模擬多路開關(guān)、模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)寄存器和觸發(fā)選擇等部分組成

轉(zhuǎn)換通道分為規(guī)則通道和注入通道兩組

規(guī)則通道由最多16個(gè)通道組成，按順序轉(zhuǎn)換

注入通道由最多4個(gè)通道組成，可插入轉(zhuǎn)換

ADC使用的GPIO引腳

ADC1的通道16內(nèi)部與溫度傳感器相連

通道17內(nèi)部與參考電源VREFINT相連

ADC通過20個(gè)寄存器進(jìn)行操作

6.2 ADC設(shè)計(jì)實(shí)例

    6.2.1 用ADC1規(guī)則通道實(shí)現(xiàn)外部模擬信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換

規(guī)則通道相關(guān)的寄存器及其內(nèi)容

ADC規(guī)則通道初始化子程序

//ADC1初始化子程序

void Adc1_Init(void)

{

    RCC->APB2ENR |= 1<<3;         //開啟GPIOB時(shí)鐘

    RCC->APB2ENR |= 1<<9;         //開啟ADC1時(shí)鐘

    GPIOB->CRL &=0xffffff00;     //PB.01（IN9）、PB.00（IN8）模擬輸入

    ADC1->CR1 |= 1<<8;             //掃描模式

    ADC1->CR2 |= 1<<20;         //規(guī)則通道外部觸發(fā)：TIM1_CH1

    ADC1->SQR1 |= 1<<20;         //規(guī)則通道序列長(zhǎng)度：2

    ADC1->SQR3 |= 9;             //第1個(gè)轉(zhuǎn)換通道：IN9

    ADC1->SQR3 |= 8<<5;          //第2個(gè)轉(zhuǎn)換通道：IN8

    ADC1->CR2 |= 1;              //開啟ADC

    ADC1->CR2 |= 1<<2;           //校準(zhǔn)ADC

    while(ADC1->CR2 & 1<<2);     //等待校準(zhǔn)完成

}

ADC規(guī)則通道處理子程序

//ADC1處理子程序

void Adc1_Proc(void)

{

    if(ADC1->SR & 2) //EOC=1（轉(zhuǎn)換結(jié)束）

    {    

        adc1_dat[adc1_num] = ADC1->DR; //讀取轉(zhuǎn)換值

        if(++adc1_num == 2)

            adc1_num = 0;

    }

}

6.2.2 用ADC1注入通道實(shí)現(xiàn)內(nèi)部溫度傳感器的溫度測(cè)量

STM32中有一個(gè)溫度傳感器，與ADC1的通道16相連，可以用來測(cè)量芯片的溫度

溫度傳感器的最大采樣時(shí)間為17.1ms，溫度范圍為-40~125°C，溫度計(jì)算公式如下：

其中：V為溫度傳感器電壓值，N為模數(shù)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字值

注入通道相關(guān)的寄存器及其內(nèi)容

ADC注入通道初始化子程序

//ADC1初始化子程序

void Adc1_Init(void)

{

    RCC->APB2ENR |= 1<<3;                 //開啟GPIOB時(shí)鐘

    RCC->APB2ENR |= 1<<9;                 //開啟ADC1時(shí)鐘

    GPIOB->CRL &=0xffffff00;         //PB.01（IN9）、PB.00（IN8）模擬輸入

    ADC1->CR1 |= 1<<8;                    //掃描模式

    ADC1->CR2 |= 1<<20;                   //規(guī)則通道外部觸發(fā)：TIM1_CH1

    ADC1->SQR1 |= 1<<20;                  //規(guī)則通道序列長(zhǎng)度：2

    ADC1->SQR3 |= 9;                      //第1個(gè)轉(zhuǎn)換通道：IN9

    ADC1->SQR3 |= 8<<5;                   //第2個(gè)轉(zhuǎn)換通道：IN8

    ADC1->CR2 |= 1<<10;                   //注入通道自動(dòng)轉(zhuǎn)換

    ADC1->CR2 |= 1<<23;                   //開啟溫度傳感器

    ADC1->SMPR1 |= 5<<18;                 //SMP16[2:0] =5(55.5)

                                        // (55.5+12.5)/4MHz=17s

    ADC1->JSQR |= 0x10<<15;             //JSRR[4:0]=0x10（通道16）

    ADC1->CR2 |= 1;                     //開啟ADC

    ADC1->CR2 |= 1<<2;                  //校準(zhǔn)ADC

    while(ADC1->CR2 & 1<<2);            //等待校準(zhǔn)完成

}

ADC注入通道處理子程序

//ADC1處理子程序

void Adc1_Proc(void)

{

    if(ADC1->SR & 2)                     //EOC=1（轉(zhuǎn)換結(jié)束）

    {    

        adc1_dat[adc1_num] = ADC1->DR;   //讀取轉(zhuǎn)換值

        if(++adc1_num == 2)

            adc1_num = 0;

    }

    if(ADC1->SR & 4)                     //JEOC=1（注入通道轉(zhuǎn)換結(jié)束）

    {

        ADC1->SR &= ~6;                 //清除JEOC和EOC

        adc1_jdat = ADC1->JDR1;         //讀取轉(zhuǎn)換值

    }

}