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                #ADC

#ADC学习相关涉及概念介绍

#ADC相关概念介绍

#软件实现

#常用结构体配置介绍

#常用函数介绍

#软件编写，完成效果。

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#ADC

#ADC学习相关涉及概念介绍

        数字信号(Digital Signal)：数字信号用最为常见的二进制数来表示的信号，也就是 0 1 ，数字信号就是  0 和1 组成的信号，取值是有限制的变化范围也是有限制的，这种信号可以由ADC连续的采样转化得到；

        模拟信号(Analog Signal)：模拟信号不像数字信号，其信号可以随意变化，其取值没有受限，在一个范围内取值，是随意地，这是二者的差别，通常由传感器采样得到，这种信号。

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        ADC采样：对模拟信号按照相等时间进行切片，这个操作会导致丢失一些信息。ADC采样的频率越高，得到的数字信号就越接近原来的模拟信号，也就是保真度越高，但是需要更多的资源和计算功耗。

        ADC量化：这个过程就是将每个切片进行，四舍五入得到一个具体的数字取值

        ADC编码：编码就是将量化得到的数字取值，进行二进制转换，这个取值的结果就是数字信号，二进制编码的位宽等于ADC的位宽。（这里就是 12位ADC比8位ADC精度高的原因），具体过程见下图。

                                ​

        ADC相关定义：Analog-to-Digital Conversion, ADC，用于将模拟信号转化为数字信号

        DAC相关定义：Digital-to-Analog Conversion, DAC，用于将数字信号转化为模拟信号，与上一条相反，这里本章介绍ADC而不是DAC，DAC转换需要经历 解码  重构。

        DAC解码：将数字信号里面的值重新转化为数值    

        DAC重构： 将解码过后的数值进行换化为连续的模拟信号，这个过程需要使用插值或者滤波  技术    

       分辨率：ADC位数，通常有，8位、10位、12位等，位数越高，精度越高，这个用在编码环节将数值转化为ADC的位宽。

         采样率： 表示ADC对模拟输入信号进行采样的速率，通常以每秒采样次数（samples per second，SPS）表示，也称为转换速率，表示ADC能够进行多少次模拟到数字的转换。

        采样范围：指ADC可以采集到的模拟输入信号的电压范围，范围见下：

                                                        V(REF-) ≤ ADC ≤ V(REF+)

其中V(REF- )为负参考电压等于 V(SSA )等于地0V，V(REF+ )为正参考电压等于V(DDA)也就是3.3V。

#ADC相关概念介绍

        ADC（Analog-to-Digital Conversion），的工作原理是将模拟信号通过采样转换为离散的数字信号，然后再通过量化、编码等处理，最终结果也就是得到数字信号。

        STMF4有12位ADC，19路通道，这些通道是用来进行ADC准换或者DAC转换，每个ADC通道可以配置为 单次 连续 扫描 间接准换模式 ，具体看下图数据手册

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        单次转换模式：每进行一次ADC转换过后，ADC会自动停止工作，不在进行转换。

        连续转换模式：当进行ADC转换过后，还会连续进行ADC转换，直到软件触发停止转换

        扫描模式：对于多个ADC通道，按照顺序依次进行转换，完成后自动切换到常规通道。

#软件实现

#配置细节介绍

        ADC配置时钟要求在40MHz以下，具体见下图数据手册（实验2分频），GPIO配置为模拟输入，这个模式专门用于，输入模拟电路也就是（DO）

#软件编写，完成效果。

void ADC_GPIO_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);//开启时钟，GPIO系列挂在在AHB总线上面
	
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//这里配置为模拟输入模式功能
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin  = GPIO_Pin_5;
	GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;  
	
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruct); 

}

             初始化GPIO，这里注意需要配置模拟输入，配置为模拟就自动代表为输入

void ADC_Base_Init(void)
{
	ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;

	ADC_DeInit();//ADC复位

	ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode=ADC_DMAAccessMode_Disabled;
	ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;
	ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler=ADC_Prescaler_Div2;//这里设计预分频系数为2 
	ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay=ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;

	ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
	
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
	
	ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//禁止连续转换模式
	ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//数据设置为右对齐
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//使用软件触发ADC转换
	ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion=1;//转换数量为1
	ADC_InitStruct.ADC_Resolution=ADC_Resolution_12b;//ADC分辨率为12位
	ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//禁止用扫描模式
	
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
	
	//ADC1使能
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
}

          初始化ADC模块外设

unsigned int Get_ADC_Value(uint8_t  ADC_CHANNEL_x)
{
    unsigned int adc_value = 0;
    //设置采集通道
    ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_CHANNEL_x, 1, ADC_SampleTime_480Cycles );
    //开始软件转换
    ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    // 等待转换结束
    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC )); 
    
    //读取采样值
    adc_value = ADC_GetConversionValue(ADC1);
    
    //返回采样值
    return adc_value;
}

               

uint16_t Get_Adc_Average(uint8_t CHx,uint8_t times)// 
{
        
        uint32_t value = 0;
        uint8_t t;
        
        for(t=0;t<times;t++)
        {
                value += Get_ADC_Value(CHx);
                delay_ms(5);
        }
        return value/times;
}

int main(void)
{
	board_init();
	uart1_init(115200U);
	ADC_GPIO_Init();
	ADC_Base_Init();
	
	while(1)
	{
		uint16_t value = Get_Adc_Average(ADC_Channel_5,20);
		
		printf("value = %d\r\n", value);
		delay_ms(1000); 
	}
	

}

        在主函数里面调用

                 参考文章在最后， 希望对你有所帮助！！！

【立创·天空星STM32F407VET6】入门手册 - 飞书云文档 (feishu.cn)