ADC（Analog-Digital Converter）模拟-数字转换器

ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转你换位内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁。

12位逐次逼近型ADC，1us转换时间

输入电压范围：0-3.3V转换结果范围：0-4095

18个输入通道，可以测量16个外部和2个内部信号源

规则组和注入组两个转换单元

模拟看门狗自动检测输入电压范围

STM32F1系列的ADC介绍

        STM32F1的ADC为12位ADC，是一种逐次逼近型模拟数字转换器。它有多达18个通道，可测量16个外部和2个内部 信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右 对齐方式存储在16位数据寄存器中。 模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。 ADC的输入时钟不得超过14MHz，它是由PCLK2经分频产生。

ADC转换时间：

STM32F103xx增强型产品：时钟为56MHz时为1us（时钟为72MHz为1.17us）

STM32F101xx基本型产品：时钟为28MHz时为1us（时钟为36MHz为1.55us）

STM32F102xxUSB型产品：时钟为48MHz时为1.2us

STM32F105xx和STM32F107xx产品：时钟为56Mhz时为1us（时钟为72MHz为1.17us）

工作原理

STM32的ADC模块通常基于逐次逼近寄存器（SAR）架构，其工作原理包括采样、转换和数据存储三个阶段。在采样阶段，ADC将模拟输入信号保持在采样电容上，以稳定输入电压。在转换阶段，ADC通过逐次逼近算法，将模拟电压与参考电压进行比较，生成相应的数字值。最后，在数据存储阶段，转换完成的数字值被存储在数据寄存器中，供CPU读取或通过DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）传输到内存。

关键参数

1. 分辨率：通常以位（bit）表示，决定了数字输出的精度。例如，12位ADC可以将输入电压分辨为4096（2¹²）个不同的数字值。
2. 采样率：单位时间内采样的次数，决定了ADC能够捕捉的信号变化速度。
3. 输入通道数：ADC可以同时采集的模拟输入信号数量。STM32的ADC模块支持多个输入通道，用户可以通过配置选择不同的输入源。
4. 转换精度：包括信噪比（SNR）、总谐波失真（THD）等指标，反映ADC的性能。
5. 功耗：ADC在工作时消耗的电能，影响整体系统的能效。

工作模式

STM32的ADC支持多种工作模式，以适应不同的应用需求：

1. 单次转换模式：每次触发只进行一次ADC转换，适用于不频繁采样的应用。
2. 连续转换模式：持续不断地进行ADC转换，适用于需要连续数据流的应用，如音频采集。
3. 扫描模式：在单次或连续转换模式下，依次转换多个通道，适用于多通道数据采集。
4. 注入转换模式：用于优先级更高的ADC转换任务，通常与常规转换并行工作。
5. 双ADC模式：多个ADC模块协同工作，提高采样速度和数据精度。

配置步骤

在STM32中配置ADC通常包括以下几个步骤：

1. 启用相应的时钟信号。
2. 将ADC输入引脚配置为模拟模式，避免数字干扰。
3. 使用HAL库或其他库函数配置ADC的基本参数，如分辨率、采样时间、扫描模式等。
4. 配置ADC通道，选择要转换的ADC通道，并设置相应的采样时间。
5. 根据工作模式选择不同的启动方法，如单次转换或连续转换。
6. 读取转换结果，可以使用DMA通道将转换结果直接存储到内存，也可以直接读取寄存器中的值。

实际应用

STM32的ADC模块在传感器数据采集、温度监测、音频信号处理等方面具有广泛应用。例如，在温度监测系统中，可以通过ADC采集温度传感器的模拟信号，并将其转换为数字信号进行处理和显示。在音频信号处理中，ADC可以将模拟音频信号转换为数字音频信号，进行后续的数字信号处理和分析。