目录

1、介绍

（1）ADC，模拟信号转换为数字信号

（2）DAC和PWM，数字信号转换为模拟信号

（3）ADC的两个关键参数

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

2、逐次逼近型ADC

（1）型号为ADC0809 的普通ADC

（2）STM32的ADC

1）

2）触发ADC开始转换的信号

3）

4）

3、ADC通道与引脚的对应关系

4、转换模式（4种）

5、触发控制

6、数据对齐

7、转换时间

8、校准

9、硬件电路

---

1、介绍

（1）ADC，模拟信号转换为数字信号

GPIO只能读取引脚的高低电平，

而ADC可以对高低电平之间的任意电平之间的任意电压进行量化，最终用一个变量来表示。读取这个变量就可以知道引脚的电压到底是多少。（将模拟信号转换为数字信号，是模拟电路到数字电路的桥梁）

ADC就是相当于一个电压表，把引脚的电压值测出来，放在一个变量里。

（2）DAC和PWM，数字信号转换为模拟信号

DAC：数字模拟转换器，可将数字变量转化为模拟电压（数字到模拟的桥梁）。主要应用在波形生成领域，如信号发生器、音频解码芯片等。

PWM也有DAC的功能，PWM只有完全导通和完全断开两种状态，这两种状态都没有功率损耗，所以在直流电机调速这种大功率的应用场景，使用PWM来等效模拟量是比DAC更好的选择。并且PWM电路更加简单，更加常用。

（3）ADC的两个关键参数

分辨率：一般用多少位来表示，12位AD值，表示范围为0~2^12 - 1（即量化结果的范围是0~4095），位数越高，量化结果就越精细，对应分辨率就越高。

转换时间（转换频率）：AD转换需要一小段时间，1μs表示从AD转换开始到产生结果，需要花费1μs的时间，对应AD转换的频率就是1MHz（为STM32 ADC的最快转换频率，若转换一个频率比较高的信号，就要考虑这个转换频率够不够用）

（4）

输入电压0V对应转换结果0，3.3V对应4095

二者呈线性关系

（5）

（该系列最多有）16个外部信号源是16个GPIO口，在引脚上直接接模拟信号就行，不需要任何额外的电路，引脚就能直接测电压；

2个内部信号源是内部温度传感器（可测量CPU的温度，内部参考电压为一个1.2V左右的基准电压）和内部参考电压 VREFINT（V Reference Internal）。

（6）

普通的AD转换流程是：启动一次转换、读一次值，再启动、再读值。

STM32的ADC比较高级，可以列一个组，一次性启动一个组，连续转换多个值。并且有两个组，一个用于常规使用的规则组，一个用于突发事件的注入组

（7）

ADC一般用于测量光线强度、温度的值，并且经常有一个需求是，如果光线（温度）高于某个阈值、低于某个阈值时，执行一些操作。高于某个阈值或低于某个阈值的判断，可以用模拟看门狗来自动执行。

模拟看门狗可以检测指定的某些通道，当AD值高于它设定的上阈值或低于下阈值时，就会申请中断，执行中断函数里的相应操作。（这样就不需要手动读值，再用 if 进行判断了）

（8）

ADC的资源有ADC1、ADC2 共两个ADC外设；

最多只能测量10个外部引脚的模拟信号（想要更多的外部通道，可选择引脚更多的型号）

2、逐次逼近型ADC

（1）型号为ADC0809 的普通ADC

若DAC输出电压比较大（小）就调小（增大）DAC数据，直到DAC输出的电压和外部通道输入的电压近似相等，这样DAC输入的数据就是外部电压的编码数据了。

通常使用二分法进行寻找

（2）STM32的ADC

1）

一般情况下，使用规则组就足够了

2）触发ADC开始转换的信号

触发ADC开始转换的信号有两种：①软件触发，在程序中手动调用一条代码就可以启动转换；②硬件触发

因为ADC经常需要过一个固定时间段转换一次，比如每隔1ms转换一次，正常思路为用定时器，每隔1ms申请一次中断，在中断里手动开始一次转换。但频繁进中断对程序有一定影响（若有很多中断，可能导致一些中断不能及时响应），这种需要频繁进中断，并且只是进行一些简单的操作的，一般会有硬件支持。

如：给TIM3定个1ms的时间，把TIM3的更新事件选择TRGO输出，在ADC这里选择开始触发信号为TIM3的TRGO，这样TIM3的更新事件就能通过硬件自动触发ADC转换了。

3）

4）

3、ADC通道与引脚的对应关系

4、转换模式（4种）

①单次转换，非扫描模式：只转换一次，想再启动一次转换就需要再触发一次；非扫描模式下，菜单只有第一个序列1的位置有效，这时，菜单同时选中一组的方式就退化为简单地选中一个的方式。

②连续转换，非扫描模式：一次转换结束后不会停止，立刻开始下一轮的转换，然后一直持续下去；菜单列表只用第一个。

③单次转换，扫描模式：只转换一次；确定有几个通道，每次触发之后，依次对这前几个位置进行AD转换，转换结果都放在数据寄存器里，为防止数据被覆盖，就需要用DMA及时将数据挪走。

④连续转换，扫描模式：一次转换结束后不会停止，立刻开始下一轮的转换，然后一直持续下去；只转换一次；确定有几个通道，每次触发之后，依次对这前几个位置进行AD转换，转换结果都放在数据寄存器里，为防止数据被覆盖，就需要用DMA及时将数据挪走。

⑤间断模式

5、触发控制

6、数据对齐

我们这个ADC是12位的，它的转换结果就是一个12位的数据，但数据寄存器是16位的，所以存在一个数据对齐的问题。

一般使用右对齐

7、转换时间

8、校准

校准过程是固定的，只需要在ADC初始化的最后，加几条代码就行了

9、硬件电路