一、开发板平台简介：
% r% c$ O2 _& y! d* m1、开发板资源简介
# a0 I/ U2 S+ E* ?（1）开发板主芯片型号：STM32L431RCT6
! s) Z+ e1 o9 T+ ^（2）开发板主芯片封装：LQFP-64_10x10x05P
- Z1 \) a7 t2 l9 d- z- Y（3）开发板主芯片内核：ARM® Cortex®-M4
（4）开发板主芯片主频：80MHz
（5）开发板主芯片Flash大小：256KB
（6）开发板主芯片RAM大小：64KB

' U: U6 x+ w6 d, y9 p% @+ D3 F
- M$ ^) t9 w: @+ f9 o
# h, P2 U- @: e0 y6 m) Y

% x' c6 Z- G' V: o1 N2、LED灯资源
; \3 p( Z3 l$ e. D* s0 w（1） STM32L431RCT6开发板共5个LED灯资源，其中一个红色LED为系统指示灯，指示开发板供电系统是否正常，如供电系统正常，红色LED为上电常亮状态，硬件原理图如下图所示：
8 g/ E  t3 X; d: F

( f* s; C8 ~8 T% q6 G
; C1 {3 ]# S7 |& S  W; y+ C* @* G. |' L9 K
, I* N$ b. [2 S' X. m- j7 H（2）其他四个LED灯为黄绿色可控LED，高电平点亮、低电平熄灭，计划用LED常亮验证看门狗的作用，硬件原理图如下图所示：
. ]7 t6 p0 P2 P; z8 T

. J3 c3 |" G% J. u$ j
​3、串口printf打印工作原理
% ~! I& N% D) _2 O5 x 串口全称为串行通讯接口，即数据在通信线上一次传输一位，按先后一定顺序传输。我们通常所说的单片机串口准确来说应该是串行异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART），使用TTL电平，串口需要RXD、TXD、GND三根线进行通信。
     （1）我们选用的STM32L431RCT6开发板串口1已通过USB转TLL串口芯片CH340G引出，使用时，只需要用公对公USB线连接电脑即可（注意也得需要安装CH340G驱动），后期验证试验也可使用该串口作为debug串口。

, A% l& D2 p$ m' A4 T( Z     （2）开发板上的其他串口已通过排针引出，为TTL电平，通信的时候需要注意选择对应的电平模块，如USB转TTL串口模块等。
+ X& E- ^7 s! A/ ~% p) m
TTL转CH340串口，硬件原理图如下所示：
" Z0 f! i8 d! E2 X
! g, e$ c( P* N5 w
. ^- e8 @0 t7 I* P! Q3 D" V
& f5 b8 L+ |* V
/ i1 b# Q6 x+ _; ^& W4、ADC简介:
; `( B2 e( ]# c7 GADC全称 Analog-to-Digital Converter，即模拟-数字转换器，可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，进而使用数字电路进行处理，称之为数字信号处理。

STM32L431xx 系列有 1 个 ADC，ADC 分辨率高达 12 位，每个 ADC 具有多达 20 个的采集通道，这些通道的 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。
/ V2 m! w) D. ^4 a- F  L
STM32L431 的 ADC 最大的转换速率为 5.33Mhz，也就是转换时间为 0.188us（12 位分辨率时），ADC 的转换时间与 AHB 总线时钟频率无关。

: g! O% [) v" J$ j% w; ?/ G
  二、ADC实验过程
1、新建STM32CubeMX基础工程
8 ]+ V  T( M2 J（1）打开STM32CubeMX，点击“File”-->"New Project"

1 V7 o. E1 l# o# N7 s& @8 X0 e
* y: Q8 {4 \! ~1 u# e
+ }2 F8 k! `4 K7 o  k( k（2）等待打开主芯片选项界面（大约1分钟时间）。

8 [. K% s' J0 ]9 U5 B! _0 B

; Z- O5 c2 A2 g9 w（3）昨天搜索框中输入（或选择）所需的主芯片型号（因为我们用的是STM32L431RCT6开发板，所以此处选择STM32L431RC），然后在右下角选择STM32L431RCTx（因为开发板主芯片是STM32L431RCT6），左键双击即可打开新建的项目。


# Q7 ]- _# u9 k7 Z. X" Y
: k/ a3 X) I- v  _! @" x（4）选择时钟源。
（1）因为开发板上有8M外部时钟，硬件原理图如下所示，所以此处选择使用外部高速时钟（HSE）。

6 P! V  `- z  f7 I  V$ H) n
3 f) K$ L, x& ]7 A
4 }0 R# k) [- S! ~  S; A) G（2）因为我们没有用到外部低速时钟（LSE），此处不做处理，如下图所示。
( K! |8 }" Y( Q  ^6 ^( S0 h
3 P* T2 i) K: G  h3 Y

2、配置GPIO控制LED
/ l" j+ x+ K  i$ J' c（1）查开发板原理图得，LED1、LED2、LED3、LED4的控制引脚分别为：
" Z2 }: p3 i; C. rLED1——PC0
: W$ Z3 i4 F: L0 M* x  f' ~  `LED2——PC1
* g, m! ~' l6 l7 K! X) FLED3——PC2
9 d" `0 j/ W* ^2 a0 S: |LED4——PC3

' a3 Y. u" d: v（2）配置LED的控制引脚为输出，输出频率、输出方式默认即可。
" ^3 x) f0 U5 }2 ~鼠标左键点击PC0,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
, x3 S3 t" w6 `鼠标左键点击PC1,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。
鼠标左键点击PC2,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式
, l& g* R% d! F5 j0 l- c' Q鼠标左键点击PC3,选择“GPIO_Output”,表示设置该引脚为输出模式。

8 Z( L: V$ S4 m0 s$ l. H$ R* d
% v* V7 Y& E# ?4 h( g/ O. J
* E3 f, D3 X5 o- }

/ y1 q2 N. b/ t% D9 i7 ?（3）也根据自己的需求配置GPIO的参数，如输出方式、输出频率、上拉下拉等。因为GPIO控制LED的要求比较低，此处采用默认参数即可，不用修改。

4 H: S/ ^7 O$ u

​​3、配置PA9、PA10为串口
查原理图得知，串口1使用STM32L431RCT6引脚为PA9-USART1_TX,PA10-USART1_RX,引脚设置如下：


, i7 w  A; e6 D' Y0 M2 p

（1）序号1用来设置串口收发引脚的选择。
（2）序号2-3-4-5-6设置串口参数，如波特率115200、8位、NONE无奇偶校验等。

  T( U3 y3 a' ^! F8 B 4、配置ADC（单次转换模式）
. H/ U' E; H% n2 F+ k) y0 e& }（1）ADC简介:
☆ADC全称 Analog-to-Digital Converter，即模拟-数字转换器，可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，进而使用数字电路进行处理，称之为数字信号处理。
0 U* K0 B5 p/ w- m! E  L
☆STM32L431xx 系列有 1 个 ADC，ADC 分辨率高达 12 位，每个 ADC 具有多达 20 个的采集通道，这些通道的 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。
7 O6 g$ b% m2 l9 h! M! a+ p. L
$ a& @* G( x7 s☆STM32L431 的 ADC 最大的转换速率为 5.33Mhz，也就是转换时间为 0.188us（12 位分辨率时），ADC 的转换时间与 AHB 总线时钟频率无关。
/ [7 T$ F- G. f: l
/ J' \+ R3 X! D1 ]（2）首先选择ADC1，开启通道9



（3） 进行ADC配置，这里保持默认即可。

$ |' m% a4 n6 |
* \* ?# |7 _$ f. W
（4） 配置ADC的转换规则，选择channel9
+ P) g: P* r& T2 J( C5 l  V3 i


# |% F' V  o& R( N9 @3 p' S& w% j3 {5、配置项目工程参数
  k7 D/ i$ w2 ~& S（1）配置时钟树，用于系统内部时钟，以及各个外设时钟等。此处选择外部8M晶振作为主时钟频率，内部最大倍频80MHz。
& g# H0 [- s. o5 \% B. O6 q: g' a0 Z: G

0 r7 I- U2 `; g7 D+ T" R
5 q: f7 W6 G+ n) e& [2 ^（2）完成配置工程。
备注：需要注意代码生成过程中的继承关系，如图所示：需要保留开发者自己编写的代码时，请根据配置设置，不然生成代码后会删除自己编写的代码（从这个方面也可以看出开发者备份自己的代码是多么的重要。）


​​
  A4 ]" ]( U8 t% v, d- V- z
8 p% n9 X, v+ r* R! c, Z（3）生成代码。
4 k0 f% O, w/ P+ G备注：使用Generate CODE生成工程代码前，请确保文件路径无中文，否则会生成项目失败。
  t, w6 s* P% N' Z
1 A2 ], M( I; K
​
（4）工程代码生成成功。
5 F* N" z4 K3 Z0 _' a0 O

& e4 A/ a, A! t7 n+ @/ ?0 V$ V

; r1 H1 ]0 t6 K' j 三、在KEIL 5中编写代码
8 ~+ f/ i0 q6 ]: W" t% ^1、使用KEIL 5（MDK）打开项目工程文件
源码使用说明：使用前必须把项目工程复制到无中文路径的文件夹下使用。
2 ^4 F7 n+ |% U# v/ F（1）找到刚才新建工程的存储路径，安装项目名称，打开项目工程.uvprojx。
" B- N+ t- b' T! U$ q* K


0 T0 T8 j+ J- J% E$ D2、添加ADC获取验证程序
& B# a! @: q/ _  s（1）main.c文件中，初始化LED1、LED2、LED3、LED4默认为点亮，并在while循环中添加控制程序，如下所示：实现每隔500ms后LED1、LED2、LED3、LED4点亮和熄灭之间反转切换，并且串口每隔500ms打印一次。

备注：自己添加的代码需要在 /* USER CODE BEGIN 3 */和 /* USER CODE END 3 */之间添加，否则STM32CubeMX更新代码时，会造成自己添加的代码丢失。


/ ^& o! f$ M6 o; H
1 i* z3 a! z% {% y; j  d

（2）在main.c 文件中添加ADC获取以及打印代码，如下所示：

3 l# }$ Z, U- h  \3 R8 [
% _# U, x+ f( w$ Z6 k+ M8 d) j
( V+ M& T6 Q1 X$ ^5 ]2 B) I

1. int main(void)
   & p9 l) M6 n; m$ g1 x
2. {
   9 M: l9 Z4 k/ F6 U2 r
3.     /* USER CODE BEGIN 1 */
   ; n. p% P) ]6 M  f6 w$ i: M
4.     uint32_t ad_value=0;                    //初始化ADC获取值
   
5.     /* USER CODE END 1 */
   
6. 
   8 z8 |- f/ q  H& k  `- h
7.     /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
   
8. 
   * a/ o% {) n* _- s$ ?( e
9.     /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
   * s2 E1 ?* @: v+ P( R
10.     HAL_Init();
    , k+ h7 F1 }* I, @3 s
11. 
    
12.     /* USER CODE BEGIN Init */
    
13. 
    ! ?, J1 E7 x% X' S! S# K/ O
14.     /* USER CODE END Init */
    6 H- ~/ N% w, H( u! D, M& X! W
15. 
    
16.     /* Configure the system clock */
      w; l2 d2 s3 |3 R( `) p2 {
17.     SystemClock_Config();
    + c( i8 H. q6 B7 e" X! ]
18. 
    
19.     /* USER CODE BEGIN SysInit */
    ; n! \' R# ^# i/ z$ I. }& {4 j
20. 
    - c' M+ ^- t+ B' `
21.     /* USER CODE END SysInit */
    ! m, z2 d" M: E; P0 p( B
22. 
    
23.     /* Initialize all configured peripherals */
    1 ~6 D- V' e6 c
24.     MX_GPIO_Init();
    
25.     MX_USART1_UART_Init();
    : n6 ^8 C! h+ O2 t! w% ~
26.     MX_ADC1_Init();
    
27.     /* USER CODE BEGIN 2 */
    4 {( N4 d% ?; K4 B9 W* e
28.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_0,GPIO_PIN_SET);        //初始化默认点亮LED
    
29.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_1,GPIO_PIN_SET);        //初始化默认点亮LED
    
30.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_2,GPIO_PIN_SET);        //初始化默认点亮LED
    + ^+ h* G9 \! ~- s7 G
31.     HAL_GPIO_WritePin(GPIOC,GPIO_PIN_3,GPIO_PIN_SET);        //初始化默认点亮LED
    
32.     /* USER CODE END 2 */
    
33. 
    1 x5 H2 p- l5 T8 V
34.     /* Infinite loop */
    
35.     /* USER CODE BEGIN WHILE */
    + F8 }( N  R2 C: b" Z
36.     while (1)
    3 ~0 v3 t7 m* ^' \& R& ~
37.     {
    . J/ P5 H! y0 C; U# X+ J9 n
38.         /* USER CODE END WHILE */
    
39. 
    * P: C6 A+ |+ i  \' |% _% K/ P
40.         /* USER CODE BEGIN 3 */
    ' t9 g6 Z2 G7 z6 L; j  |
41.         HAL_Delay(500);
    
42.         HAL_ADC_Start(&hadc1);                      //启动ADC转换
    & s# w: S5 D, f# j# |
43.         HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,0x10);     //等待转换完成
    0 G5 A) [3 y6 {
44.         ad_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);            //获取转换值
    
45.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_0);                //反转LED灯
    5 s  ?# [  C; D( I9 m6 M
46.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_1);                //反转LED灯
    
47.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_2);                //反转LED灯
    
48.         HAL_GPIO_TogglePin(GPIOC,GPIO_PIN_3);                //反转LED灯
    & R8 \3 S5 o- n& [7 [- w0 I
49.         printf("hello world,this is adc value==%d\r\n",ad_value);   //printf ADC获取值
    0 T8 p2 h8 b4 R
50.     }
    0 F& o! e6 x% I# ]- n# v1 A) Z
51.     /* USER CODE END 3 */
    
52. }

复制代码

3、设置编程仿真下载模式
, h, W) J- S9 Q' E1 E& n7 N（1）选择Options for target ...>>Debug>>J-Link/J-JTRACE Cortex,点击Settings>>选择Port（SW），可以看到搜索成功SW Device，表示芯片可用，可以下载。

/ t% j- E2 h6 V/ P+ [: h  ?' m
* z1 n0 a1 v6 S3 s& x9 I% P​​
$ N8 [  J; @# H% d" v: G（2）点击编译，完成后提示“0 error（s），0 warning（s）”。
% N( @! q: ^0 _2 ]. z- M

​​
3 z# I1 g& h! r8 Z8 U: J; S（3）点击Download（或者快捷键F8），即可下载程序。

5 e2 t7 y; O; j- g3 M
  ?  q9 _) }- P# x6 L; j# G​​
（4） 如果下载程序后，没有看到LED1、LED2、LED3、LED4闪烁，可以按下述方式设置一下（Reset and run表示下载后自动复位和重启运行）。或者重新彻底断电再次上电（或按开发板的Reset按键复位MCU即可）。

8 a4 b8 C8 u+ z, g2 x3 b* n
​​
4、ADC实验效果展示
6 |1 ]. ^! E# j; d        程序烧录到开发板后，即可看到LED1、LED2、LED3、LED4初始化后每隔500ms闪烁一次，并且打开串口助手后（串口参数：波特率115200、N、8、1），可以看到printf每隔500ms打印一次log数据。

# n; [1 v5 W: u5 W. j. u! k当PA4通过杜邦线短接到3.3V时，value约为4032，当PA4通过杜邦线短接到GND时，value值为0。


) r/ L# V9 j( x$ x. ^$ }
* ~: b% w2 x  `————————————————
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" T9 l( L+ ^' x1 j9 m