STM32F103——ADC之再理解

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馒头弟发布时间：2015-1-10 20:29

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本帖最后由馒头弟于 2015-1-10 20:47 编辑

先来一段正点mini板的ADC初始化例子

Stm32_Clock_Init(9);1 K4 `/ }8 H9 R
void Adc_Init(void)) p) b& q. b+ d; m q% L
{ ( e! j! {) o$ S6 b- H4 U( d
//先初始化IO口% X9 t Z9 a2 V: a8 _
RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA口时钟 . Y5 G% W* @- W% U+ u
GPIOA->CRL&=0XFFFF0000;//PA0 1 2 3 anolog输入0 C0 P- _) g. f0 Q* e" w
//通道10/11设置 9 c" K' k) X$ Q* |- c
RCC->APB2ENR|=1<<9; //ADC1时钟使能 4 ~; T8 a9 S9 P+ O4 Y" T: f) D
RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1复位
1 Y) K! [ W( R! E, J5 {
RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束
$ M' \& ], l; v( ?# J# n
RCC->CFGR&=~(3<<14); //分频因子清零
' s8 H; l% |4 r0 L
//SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!
; i. y3 r2 T$ r S
//否则将导致ADC准确度下降!
1 ]: L4 y" e8 _9 T4 N* n
RCC->CFGR|=2<<14; 7 I: i( A0 }+ v F) K. @8 y8 K
( Q' H& E& ~! X7 \4 o) ?8 t% f% V6 ~
ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零/ E* S& A( I, J5 X
ADC1->CR1|=0<<16; //独立工作模式 & A, C) z" b% V# v' O
ADC1->CR1&=~(1<<8); //非扫描模式 8 z. L1 Q0 {/ j3 ? w
ADC1->CR2&=~(1<<1); //单次转换模式# B0 b& }% ]5 z2 z
ADC1->CR2&=~(7<<17); * j# K% V. l) c; p
ADC1->CR2|=7<<17; //软件控制转换 + H3 }4 y2 S- R% o& v
ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部触发(SWSTART)!!! 必须使用一个事件来触发0 A4 p. h( v. w6 ]5 D
ADC1->CR2&=~(1<<11); //右对齐
) p3 J; u7 ]) s- w
ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);# D3 Z3 \% V1 z( @
ADC1->SQR1&=0<<20; //1个转换在规则序列中也就是只转换规则序列1
: n1 m1 m0 \! I( k2 @5 b
//设置通道0~3的采样时间
. D9 p: A# I3 _+ l( c
ADC1->SMPR2&=0XFFFFF000;//通道0,1,2,3采样时间清空 2 \+ @( E* C7 b* Y- `+ q. n
ADC1->SMPR2|=7<<9; //通道3 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 9 [1 W0 w8 d' s8 g5 ^
ADC1->SMPR2|=7<<6; //通道2 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度
! n T3 B2 q7 Y8 T5 [( d7 E
ADC1->SMPR2|=7<<3; //通道1 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 - f+ n/ R. u9 d- m9 G3 q! G
ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度
1 L/ d6 v4 S* W
7 _: E+ Q: \( ^
ADC1->CR2|=1<<0; //开启AD转换器 # k, T; U5 w$ I6 s
ADC1->CR2|=1<<3; //使能复位校准 * b+ W% t% |& [2 j |: `, f. }, G
while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准结束 , p/ ]9 z O* U* q
//该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。
7 P( ]" U# M; C
ADC1->CR2|=1<<2; //开启AD校准 / d; A/ j' y7 e& h$ E! ^
while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校准结束
, U: `! S8 l; `
//该位由软件设置以开始校准，并在校准结束时由硬件清除 6 o/ _4 o* }* [3 [, r; Z2 C3 |
}

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初始化中可以看到，SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!当ADC的时钟频率超过14MHz时，ADC的精度将会显著下降。
STM32F103xx系列称为增强型产品，增强型产品的最高时钟频率可以达到72MHz。
STM32F101xx系列称为基本型产品，基本型产品的最高时钟频率可以达到36MHz。
根据设计，当ADC模块的频率为14MHz时，可以达到ADC的最快采样转换速度。

要得到14MHz的ADC频率，就要求SYSCLK的频率是14MHz的倍数，即14MHz、28MHz、42MHz、56MHz、70MHz、 84MHz等；

对于基本型产品14MHz和28MHz处于它的最大允许频率范围内；
对于增强型产品，14MHz、28MHz、42MHz、56MHz和 70MHz几种频率都在它的最大允许频率范围内，但因为ADC预分频器的分频系数只有2、4、6、8这几个，使用70MHz不能得到最大的14MHz，所以要想得到最快的ADC转换速度，在本例（f103xx）增强型产品上能用的最快SYSCLK频率是56MHz。

ADC的速度由2个参数决定，它是采样时间和转换时间之和：
TCONV = 采样时间 + 12.5个ADC时钟周期

在STM32中，ADC的采样时间是由用户程序在一组预定的数值中选择，按照ADC的时钟周期计算，共有8种选择：1.5、7.5、13.5、28.5、41.5、55.5、71.5和239.5。按最小的1.5个时钟周期的采样时间计算，最短的TCONV等于14个时钟周期，如果ADC的时钟频率是14MHz，则ADC的速度为每秒100万次。