
01. ADC简介# g" Z( e& _) @6 T3 `( m. T# \ 12 位 ADC 是逐次趋近型模数转换器。它具有多达 19 个复用通道,可测量来自 16 个外部源、两个内部源和 V BAT 通道的信号。这些通道的 A/D 转换可在单次、连续、扫描或不连续采样模式下进行。ADC 的结果存储在一个左对齐或右对齐的 16 位数据寄存器中。ADC 具有模拟看门狗特性,允许应用检测输入电压是否超过了用户自定义的阈值上限或下限。 02. ADC主要特性& n8 a0 f( N, C7 b; @ ● 可配置 12 位、10 位、8 位或 6 位分辨率 ● 在转换结束、注入转换结束以及发生模拟看门狗或溢出事件时产生中断 ● 单次和连续转换模式$ N( m5 g v$ H+ I1 Y8 h5 n3 ` ● 用于自动将通道 0 转换为通道“n”的扫描模式; V+ M$ r" S. M ● 数据对齐以保持内置数据一致性 ● 可独立设置各通道采样时间 ● 外部触发器选项,可为规则转换和注入转换配置极性. `1 S8 }- a5 }2 h( T- J ● 不连续采样模式; ~8 Y8 Q, E! k# x$ {5 I9 M/ a6 \ ● 双重/三重模式(具有 2 个或更多 ADC 的器件提供)' x& q" m* f& C2 P# A3 j! n ● 双重/三重 ADC 模式下可配置的 DMA 数据存储 ● 双重/三重交替模式下可配置的转换间延迟5 c: u7 |/ p0 o$ I1 L! U. i ● ADC 转换类型(参见数据手册)6 |5 y. s% f+ Y3 L6 g ● ADC 电源要求:全速运行时为 2.4 V 到 3.6 V,慢速运行时为 1.8 V" X0 f' C) [$ [3 u0 a! M& i ● ADC 输入范围:V REF— V IN V REF+ ● 规则通道转换期间可产生 DMA 请求* L; K: {2 [0 ~ E$ p# U 注意: V REF— 如果可用(取决于封装),则必须将其连接到 V SSA 。/ ]& \4 o5 O) W+ C1 J ' A2 ~% n) x: F8 q 03. ADC功能说明 框图( R0 }% `% r% O+ H ! L. |9 u, h2 g4 H; M: C# {, | ![]() ![]() 1 N/ Z% `' P: }- W( J d 04. ADC开关控制" R" i7 C$ f! e/ s- T+ ]6 ] 可通过将 ADC_CR2 寄存器中的 ADON 位置 1 来为 ADC 供电。首次将 ADON 位置 1 时,会将 ADC 从掉电模式中唤醒。 ; ]. a' n# G, d W4 ~ SWSTART 或 JSWSTART 位置 1 时,启动 AD 转换。8 ~8 g( J& a+ t8 m # x/ D- c; K. j) P( Z( V7 D 可通过将 ADON 位清零来停止转换并使 ADC 进入掉电模式。在此模式下,ADC 几乎不耗电(只有几 μA) 05. ADC时钟 ADC 具有两个时钟方案:- y7 x$ T5 P$ d# }9 O: _ ● 用于模拟电路的时钟:ADCCLK,所有 ADC 共用2 i1 A5 w& e$ k3 y/ D 此时钟来自于经可编程预分频器分频的 APB2 时钟,该预分频器允许 ADC 在 f PCLK2 /2、/4、/6 或 /8 下工作。有关 ADCCLK 的最大值,请参见数据手册。 ● 用于数字接口的时钟(用于寄存器读/写访问) 此时钟等效于 APB2 时钟。可以通过 RCC APB2 外设时钟使能寄存器 (RCC_APB2ENR)分别为每个 ADC 使能/禁止数字接口时钟。1 q+ E3 ?& R" Z& {2 f& |/ I0 g & P& m9 f* P9 m# l) O& S 06. 通道选择 有 16 条复用通道。可以将转换分为两组:规则转换和注入转换。每个组包含一个转换序列,该序列可按任意顺序在任意通道上完成。例如,可按以下顺序对序列进行转换:ADC_IN3、ADC_IN8、ADC_IN2、ADC_IN2、ADC_IN0、ADC_IN2、ADC_IN2、ADC_IN15。 ● 一个 规则转换组最多由 16 个转换构成。必须在 ADC_SQRx 寄存器中选择转换序列的规则通道及其顺序。规则转换组中的转换总数必须写入 ADC_SQR1 寄存器中的 L[3:0] 位。 ● 一个 注入转换组最多由 4 个转换构成。必须在 ADC_JSQR 寄存器中选择转换序列的注入通道及其顺序。注入转换组中的转换总数必须写入 ADC_JSQR 寄存器中的 L[1:0] 位8 G5 ^% V3 J# k4 k4 Z. B5 T4 J! n t1 l4 Z" p+ B: G* z/ X% ^ 如果在转换期间修改 ADC_SQRx 或 ADC_JSQR 寄存器,将复位当前转换并向 ADC 发送一个新的启动脉冲,以转换新选择的组。 ( {4 ]5 ?$ k; x! e. u0 s P9 l; N 温度传感器、V REFINT 和 V BAT 内部通道! B2 z. U, [8 n, w/ o 6 W2 y8 \( b1 l$ d5 H9 w( }' r ● 对于 STM32F40x 和 STM32F41x 器件,温度传感器内部连接到通道 ADC1_IN16。内部参考电压 VREFINT 连接到 ADC1_IN17。; G- A5 [& u2 ]+ ]9 X* V* _ ● 对于 STM23F42x 和 STM32F43x 器件,温度传感器内部连接到与 VBAT 共用的通道ADC1_IN18。一次只能选择一个转换(温度传感器或 VBAT)。同时设置了温度传感器和 VBAT 转换时,将只进行 VBAT 转换。0 S, V1 q* ^7 v 内部参考电压 VREFINT 连接到 ADC1_IN17。2 }( a2 a: ^$ T# E V BAT 通道连接到通道 ADC1_IN18。该通道也可转换为注入通道或规则通道。 注意: 温度传感器、 V REFINT 和 V BAT 通道只在主 ADC1 外设上可用。- o; }2 U3 s* S& c: r. A ! Y( Y( F- d+ Z! f# V1 d! V- v 07. 转换模式 单次转换模式/ L. ~$ N/ ~# d2 {* B I6 F% _2 S+ p+ v/ }; l. ?9 s 在单次转换模式下,ADC 执行一次转换。CONT 位为 0 时,可通过以下方式启动此模式:3 r8 u- \/ X( [* N ● 将 ADC_CR2 寄存器中的 SWSTART 位置 1(仅适用于规则通道)+ ^! d' u& [9 v$ [# s1 u ● 将 JSWSTART 位置 1(适用于注入通道) ● 外部触发(适用于规则通道或注入通道) ( m+ P: ?$ D0 E9 }( B- _9 [ 完成所选通道的转换之后: ● 如果转换了规则通道: — 转换数据存储在 16 位 ADC_DR 寄存器中# K( G& ~/ L+ |/ ~0 o4 ]! G8 M — EOC(转换结束)标志置 11 {8 u1 L0 E$ K$ D6 x — EOCIE 位置 1 时将产生中断: m* _. [6 S& W+ `3 q ● 如果转换了注入通道:6 Z* v8 D9 Q# v4 n$ t9 L' } — 转换数据存储在 16 位 ADC_JDR1 寄存器中 — JEOC(注入转换结束)标志置 16 |9 g* g# c, r# P C( y- T& h — JEOCIE 位置 1 时将产生中断 然后,ADC 停止。- g! ]+ L& ~, n& M: g$ [ 连续转换模式 & a7 ]0 [% K' b3 j; w 在连续转换模式下,ADC 结束一个转换后立即启动一个新的转换。CONT 位为 1 时,可通过外部触发或将 ADC_CR2 寄存器中的 SWSTRT 位置 1 来启动此模式(仅适用于规则通道)。 " y1 W m3 `! {' \; v3 t 每次转换之后: ● 如果转换了规则通道组: — 上次转换的数据存储在 16 位 ADC_DR 寄存器中3 ?. G7 z9 x! X; x3 u W — EOC(转换结束)标志置 1 — EOCIE 位置 1 时将产生中断3 ~9 n( W: a; w3 j) m- h 6 m* v P# `6 @, q 温馨提示 - n' N* Q/ \3 C1 ~8 H: B- r 无法连续转换注入通道。连续模式下唯一的例外情况是,注入通道配置为在规则通道之后自动转换(使用 JAUTO 位),请参见自动注入一节 1 M, s) D/ T3 P( h) J$ s& y X, m5 q6 o 08. 时序图6 w/ V% n5 I( F- r8 b8 k* J. w ![]() 09. 扫描模式& R* i- U; i+ L- g Z ^ 此模式用于扫描一组模拟通道。 通过将 ADC_CR1 寄存器中的 SCAN 位置 1 来选择扫描模式。将此位置 1 后,ADC 会扫描在 ADC_SQRx 寄存器(对于规则通道)或 ADC_JSQR 寄存器(对于注入通道)中选择的所有通道。为组中的每个通道都执行一次转换。每次转换结束后,会自动转换该组中的下一个通道。如果将 CONT 位置 1,规则通道转换不会在组中最后一个所选通道处停止,而是再次从第一个所选通道继续转换。. x2 L0 Y4 t5 ?2 H# e+ @4 h 6 D3 {- M. e) V5 p 如果将 DMA 位置 1,则在每次规则通道转换之后,均使用直接存储器访问 (DMA) 控制器将转换自规则通道组的数据(存储在 ADC_DR 寄存器中)传输到 SRAM。4 g+ I4 s0 H! v/ [ 7 _9 W4 x: S, y# a 在以下情况下,ADC_SR 寄存器中的 EOC 位置 1: ● 如果 EOCS 位清零,在每个规则组序列转换结束时 ● 如果 EOCS 位置 1,在每个规则通道转换结束时7 E5 X( a, Y$ H" n! C# Y7 I3 R0 \ 从注入通道转换的数据始终存储在 ADC_JDRx 寄存器中。 ' H3 z% C1 l% a3 A$ s" P1 \; n 10. 数据对齐 ADC_CR2 寄存器中的 ALIGN 位用于选择转换后存储的数据的对齐方式。可选择左对齐和右对齐两种方式,如 图 38 和 图 39 所示' ]7 J/ X, }, g6 | 4 Y4 M E( C5 S5 } 注入通道组的转换数据将减去 ADC_JOFRx 寄存器中写入的用户自定义偏移量,因此结果可以是一个负值。SEXT 位表示扩展的符号值。# I* }" Y/ c# U) r6 I 对于规则组中的通道,不会减去任何偏移量,因此只有十二个位有效。 # P. W. n3 h& b8 u8 ] ![]() , f5 T. }0 H4 d% O 11. 寄存器 11.1ADC 状态寄存器 (ADC_SR)" V; S. [9 p2 M5 Q ADC status register7 v @5 h/ H2 u8 w, q 偏移地址:0x00% p* v! ~ ]1 C 复位值:0x0000 0000 ! K# K+ m* P. M6 {; ~ ![]() 11.2 ADC 控制寄存器 1 (ADC_CR1)2 D$ z# f! _7 u$ e' u ADC control register 1 偏移地址:0x04 复位值:0x0000 00003 p+ o9 ~/ u0 f0 Q0 W ![]() 1 A R7 K a e/ ] 11.3 ADC 控制寄存器 2 (ADC_CR2)5 H, v9 i$ _$ \9 u ADC control register 2 偏移地址:0x08' ]/ {& J t7 [ 复位值:0x0000 0000; Y5 j, _! q/ W# V1 V. J( g . x, ?! w, _7 k% H% }8 I ![]() 5 V5 l3 A: ?/ _ [% F 11.4 ADC 采样时间寄存器 1 (ADC_SMPR1), K. t5 f6 l5 b8 ?3 z8 D ADC sample time register 1 偏移地址:0x0C 复位值:0x0000 00005 E: f7 s' l7 v% h# @5 M/ C 7 J7 }4 q9 \) w) h) P* r+ J# z ![]() P; J, u3 r* S4 J" H. Y 11.5 ADC 采样时间寄存器 2 (ADC_SMPR2) ADC sample time register 2 偏移地址:0x10 复位值:0x0000 0000# e% }4 p! f- w% j9 }% v ![]() + q6 j4 z; T+ t- t' b' S3 y 11.6 ADC 注入通道数据偏移寄存器 X (ADC_JOFRx)(x=1…4) ADC injected channel data offset register x 偏移地址:0x14-0x20 复位值:0x0000 0000 ![]() 11.7 ADC 看门狗高阈值寄存器 (ADC_HTR) ADC watchdog higher threshold register 偏移地址:0x24. N# f+ b! b4 G7 J5 h. x- ~0 X 复位值:0x0000 0FFF ![]() 11.8 ADC 看门狗低阈值寄存器 (ADC_LTR)) x9 w: F1 L" R/ G7 `8 _ ADC watchdog lower threshold register( w. ^! ^) X% J8 u0 F 偏移地址:0x28 复位值:0x0000 0000 ![]() 11.9 ADC 规则序列寄存器 1 (ADC_SQR1)1 D& W: W( m+ U3 L ADC regular sequence register 1 偏移地址:0x2C 复位值:0x0000 0000; X3 \, G T; E2 n) r; n ![]() % w& Q) H* S" C- g% {- F o, _2 A; o 11.10 ADC 规则序列寄存器 2 (ADC_SQR2) ADC regular sequence register 24 r& {. ?9 ^+ X1 J0 |& U 偏移地址:0x30' t- t7 s: n$ k0 c( w" m7 J* k3 t 复位值:0x0000 0000 ![]() , r/ b; {) x! [: l6 N 11.11 ADC 规则序列寄存器 3 (ADC_SQR3)+ g P7 V5 c2 p8 L7 `7 v1 l. T ADC regular sequence register 3 偏移地址:0x34/ O) I7 ~' U+ {5 M% h4 g! g6 T# ~9 { 复位值:0x0000 0000 ![]() : Q+ ?1 W& i! {0 ^) C& s 11.12 ADC 注入序列寄存器 (ADC_JSQR) ADC injected sequence register 偏移地址:0x38 复位值:0x0000 00008 y3 S: |3 b U! H! ^ W0 g w7 X/ E 3 P" p1 I* a4 {3 m' u' V7 Y ![]() ' b$ I: }7 Z0 r r5 {+ v0 E4 R 11.13 ADC 注入数据寄存器 x (ADC_JDRx) (x= 1…4) ADC injected data register x 偏移地址:0x3C - 0x48% b5 w7 q' Q/ a/ k' U 复位值:0x0000 00004 E' M' D* x, D2 M6 e" o ) A% ?% p# O3 w5 i" L- E9 ?. N) H ![]() 11.14 ADC 规则数据寄存器 (ADC_DR); `. `! K5 N8 g! T5 [ ADC regular data register 偏移地址:0x4C: [. K) @+ F( E( Y0 {, e f 复位值:0x0000 0000# o; ]( e0 D7 v" X% W ; A- Q% j/ n8 R ![]() 11.15 ADC 通用状态寄存器 (ADC_CSR) ADC Common status register 偏移地址:0x00(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关)% _; Q1 a# M% r7 `/ M$ j+ K5 X9 I 复位值:0x0000 0000 d4 ?1 c% J6 [8 I; p 该寄存器可提供不同 ADC 的状态位图像。但是,它为只读形式且不允许将不同的状态位清零。必须在对应的 ADC_SR 寄存器中将其写为 0,才能将各个状态位清零。8 {3 A: p2 [6 B% |* v6 V% J1 r7 x & }" Q1 p* l1 g- w) ]& s- B ![]() 11.16 ADC 通用控制寄存器 (ADC_CCR)3 t3 W: `1 F0 v! W' j ADC common control register 偏移地址:0x04(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关) 复位值:0x0000 00009 |6 w/ w0 P( u# ?6 l ! s9 o) [! Q, S t ![]() 11.17 适用于双重和三重模式的 ADC 通用规则数据寄存器(ADC_CDR)( U& S M' t4 y& h1 N ADC common regular data register for dual and triple modes) q0 `* X4 _( q3 Z! e# }* n8 ~ 偏移地址:0x08(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关)4 }9 f4 [3 \. c6 p 复位值:0x0000 0000 ' D7 Z: [# f0 V9 M# N' p ![]() . u9 I+ r" V9 Z8 ~3 P8 I, x # i0 R; N7 `+ R2 z) o |
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