前言：一位朋友帮忙写的一个应用笔记本，特意分享给各位。
关于STM32F0和F1外设ADC配置的差异分析

迷惘性思考1.

STM32F0的ADC怎么就无法配置为12位

问题提出：

在设计一个以STM32F042K6T6为核心的监控板的过程中，用到了常规外设ADC。当然，ADC外设非常常规，使用应该不会有很大问题。于是，迅速码出以下代码。

相信绝大部分STM32玩家都是从某某原子开始入门STM32的。以上配置过程也基本与某某原子一致。但是很奇怪，当我在ADC输入端输入1.75V电压时，采集的ADC寄存器应该至少会大于0x7FF。但结果出乎意料，ADC寄存器结果略大于0x210。我尝试把输入电压增加至3.3V，ADC寄存器结果接近0x3FF。到这里就基本证明了ADC采样精度被设置成了10位，并未按代码执行。那么问题出在哪呢？某某原子例程就是这样配置的啊。


那么接着我们就只能去查看寄存器的状态了。

可以看到RES[1:0]此2位决定了ADC的采样精度。具体如下图。

  也就是说此时寄存器ADC_CFGR1中的RES[1:0]这两位为01。然后，我们需要了解一下ADC是如何给这个寄存器赋值的。查看ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx,  ADC_InitTypeDef*ADC_InitStruct)的函数体，如下图。

  其中的tmpreg在与ADC_InitStruct这个结构体中的各个元素进行或运算后，将结果赋值给了CFGR1 寄存器。找到自己写的以上结构体的赋值过程。对比发现ADC_ExternalTrigConvEdge这个元素，我没有进行赋值（因为用不到）。而C语言中没有赋过值的变量，编译器是默认将其赋值为0。如果是0的话，那个或运算就不可能造成RES[1:0]被错误置位的情况。反复确认后，确定了问题就出在这个没有被赋值的变量上。


这里有一点关于C语言变量初始化问题。外部全局的和静态变量，编译器基本都会（但也有时候不会）把变量初始化为0，其余内部变量都不进行初始化，其值是随机的。因此，保险起见，不论外部全局、静态还是内部的变量都要初始化。但是这里回头想想，某某原子的ADC初始化例程也是这么做的啊，如下图。

最终对比官方的初始化例程，发现缺少ADC_StructInit(ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)这个函数。函数体如下。

  不出意料，执行完初始化ADC结构体之后，寄存器ADC_CFGR1值全为0。因此，为了防止结构体某些变量未初始化，最好调用结构体初始化函数将结构体提前全部复位后，再进行赋值。最后，正确的配置如下。

迷惘性思考2.
STM32F0的ADC多路单通道采集数据为什么不变
既然完成了ADC配置初始化，下一步就到了ADC的通道数据采集了。先贴出某某原子的例程。再看自己码出的代码。

  因为需要多通道采集，只需要多调用上述函数即可，如下图。

  通道1-3输入电压分别为1V,2V,3V。不断调用上述函数后，发现adc_val[0]-adc_val[1]值均为0xE8A。显然与实际的电压不相符。采集到的电压均为通道3的电压。那么，将问题定位到函数ADC_ChannelConfig(ADC1,chn, ADC_SampleTime_239_5Cycles)，其函数体如下。

  从函数体中可以看出，问题就出在红色线条处。库函数中对ADC通道选择寄存器的赋值采用了位或运算。第一次调用get_adc_val()的时候ADC_Channel=0x00000001,CHSELR=0x00000001，ADC转换数据对应第一通道；第二次调用get_adc_val()的时候，ADC_Channel=0x00000010,


CHSELR=0x00000011；因为是独立采样模式，系统对高位有效通道进行采样，对应结果为第2通道的值。第二次调用get_adc_val()的时候，ADC_Channel=0x0000100，CHSELR=0x00000111，同样，因为是独立采样模式，对应结果为第3通道的值。再次调用Get_adc_val()时，我们预期结果希望是第一通道，但是实际上此时的CHSELR值已经是0x00000111了，再和0x00000001位或，值还是0x00000111，所以实际结果是最高位，即第3通道的值。最终针对此问题，最终采集代码如下。

最终，针对STM32F0和STM32F1系列，虽然均为STM32，虽然大多数操作均可借鉴使用，但某些寄存器的操作可能存在细微差别。就如上述所讨论的ADC初始化和ADC通道采集问题。同样的操作在STM32F1上操作无问题。