STMCU小助手
发布时间:2022-3-30 11:00
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01. ADC简介 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。 3 E6 g) V8 H; J9 I2 V& U 02. ADC主要特性# d! I+ b- ^8 ~5 j ● 可配置 12 位、10 位、8 位或 6 位分辨率: b" |. {; T5 }& t6 T) M ● 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- N, W e) \( c/ k ● 单次和连续转换模式 ● 用于自动将通道 0 转换为通道“n”的扫描模式, ?+ i8 e7 {8 H8 o) F7 V' u1 k ● 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. v8 F: G7 Y2 \5 c y# Y. h ● 外部触发器选项,可为规则转换和注入转换配置极性, @3 I$ ?- X5 C. _8 S6 X* } ● 不连续采样模式* s1 [4 A, r* |/ i ● 双重/三重模式(具有 2 个或更多 ADC 的器件提供)0 ?: r/ m" {! B/ h+ j ● 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' g9 o4 m# H& ?9 P, j G! k" D# F ● ADC 转换类型(参见数据手册)8 l6 z# o: M' { ● 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$ q" ^# i/ N4 B9 ^! e+ X# W ● 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 注意: V REF— 如果可用(取决于封装),则必须将其连接到 V SSA 。( g7 y& m4 P7 q) z& ~9 Y$ D0 i , n8 y7 m0 {& O: a- r 03. ADC功能说明3 R9 x k, |* ~) Y k 框图
04. ADC开关控制6 C% k3 k+ R6 E8 a 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。* F0 h/ z+ {" j* A+ {' C) i2 B% ` 6 p- R- P& b7 q' X. c* M SWSTART 或 JSWSTART 位置 1 时,启动 AD 转换。/ J! h1 C% e8 `% j ' H o7 ^" q" e+ n2 G0 A 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/ w S* ?! O% Y `0 E' l: e- Z ADC 具有两个时钟方案:+ a4 A# x$ n+ A; ^6 z4 q- U* d ● 用于模拟电路的时钟:ADCCLK,所有 ADC 共用0 h! ^+ @1 w; a( s- x 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)& K7 S; W" {- l+ P0 i- c* q. W 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。" e; C& ]/ K$ t 06. 通道选择) D; X( I: H/ \. L" F 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。5 r) P( ]3 Z6 f- F1 G2 x, ^) `$ ? % j' V' E+ J2 w5 C1 [ ● 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4 N5 w/ z% e, D+ Y0 T& [ 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。 . ^0 D( X9 S, V! E( w 温度传感器、V REFINT 和 V BAT 内部通道 3 R" j) b4 P e) z5 b3 D ● 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。0 n" ?- H$ n N8 _9 n ● 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。 内部参考电压 VREFINT 连接到 ADC1_IN17。% o1 |6 ~; ]2 L! V 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。, Z& B. W# v6 B' S; q 3 b2 i% i7 ?: l- C) M) N* P 07. 转换模式 单次转换模式1 e4 c5 n8 t" y* { w 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:1 `3 c/ t, b0 h6 R ● 将 ADC_CR2 寄存器中的 SWSTART 位置 1(仅适用于规则通道)9 Y. L7 C6 e3 G# D ● 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)& \, A" j$ i1 G3 e* x1 X 完成所选通道的转换之后: ● 如果转换了规则通道:& Z2 R! ~* G/ ^( p& s — 转换数据存储在 16 位 ADC_DR 寄存器中& V8 Z, O4 V" `$ T — EOC(转换结束)标志置 1 — EOCIE 位置 1 时将产生中断+ Y" W: U$ T1 L, J: X6 Y ● 如果转换了注入通道: — 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 1 — JEOCIE 位置 1 时将产生中断 然后,ADC 停止。: s" X8 }1 V3 w 连续转换模式: B' `9 ^/ A3 l3 Q 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)。( |7 w# P, F' x$ Z; s" x0 i# ?( C3 I* b - e, a. `/ G! d( V/ `7 o8 c 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2 C& b/ Y8 `: m% H. U3 j! ? — EOC(转换结束)标志置 1) Y7 r5 |! k; H/ X% I — EOCIE 位置 1 时将产生中断, ~" n h, w( q5 _ 温馨提示 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 08. 时序图
09. 扫描模式/ \ R9 z* x" Y6 b: x/ R! S 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。* N7 Y/ v0 v- c/ { 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。 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5 N5 T9 J. K* |& ` 从注入通道转换的数据始终存储在 ADC_JDRx 寄存器中。 10. 数据对齐- j8 @" N. E U- k0 i2 }2 a 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5 W) ~! }" z7 d3 |* F/ z9 ~ : x# X/ {+ g+ j9 L% F+ P8 b 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。 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。 : ?0 R" ]1 \0 j0 ?* m, }
3 Q5 }4 |- B) [ G 11. 寄存器8 W5 Y* N# Y. k. }- D/ n$ | 11.1ADC 状态寄存器 (ADC_SR) ADC status register( d" N) @$ [1 d$ ~" o 偏移地址:0x001 c& Q3 q6 `! w 复位值:0x0000 00002 K/ e, Z; r4 ~. @! A" b
. H, R! d& o& r% V% Y% O 11.2 ADC 控制寄存器 1 (ADC_CR1)) w$ | B+ D& U0 A! r ADC control register 10 U6 j$ I9 I* Y. I( I 偏移地址:0x04/ l N3 P1 ~* F3 G! J 复位值:0x0000 0000( m/ X, P" V7 E$ d ' l( Z6 r* ]% i& D- E
11.3 ADC 控制寄存器 2 (ADC_CR2) ADC control register 2 R8 I, Q' ~9 Q 偏移地址:0x08& E6 W5 E6 `9 w! h; T z2 I1 G7 m 复位值:0x0000 0000
! j1 b1 s' M U4 _+ \' x) X 11.4 ADC 采样时间寄存器 1 (ADC_SMPR1)6 H" u5 K/ x0 O, f3 k9 |* [ ADC sample time register 1 偏移地址:0x0C 复位值:0x0000 0000
11.5 ADC 采样时间寄存器 2 (ADC_SMPR2) ADC sample time register 2/ ]; F3 {+ z7 g2 T% t 偏移地址:0x10' ]; Q. k g2 b/ N 复位值:0x0000 0000 ) R9 Q9 K& U' E
11.6 ADC 注入通道数据偏移寄存器 X (ADC_JOFRx)(x=1…4)) V4 t# o' |9 B* M4 [ ADC injected channel data offset register x 偏移地址:0x14-0x20. y1 M5 ?/ C7 R' J( u 复位值:0x0000 0000 " g; B+ N9 _* C8 U) T
11.7 ADC 看门狗高阈值寄存器 (ADC_HTR)) {- H" A ^3 R, g ADC watchdog higher threshold register! f5 d% r0 t8 i, K% l }" } 偏移地址:0x24 复位值:0x0000 0FFF
11.8 ADC 看门狗低阈值寄存器 (ADC_LTR) ADC watchdog lower threshold register% a$ }) R) P$ \& S3 L1 f" X. T 偏移地址:0x28* ]/ ^/ W3 v5 j7 x# P 复位值:0x0000 0000
11.9 ADC 规则序列寄存器 1 (ADC_SQR1)$ ^% R" u7 O3 D- g0 o ADC regular sequence register 1, A4 @# z3 b) G- \8 w) v 偏移地址:0x2C 复位值:0x0000 0000$ H% I+ Y7 @- P9 M( [( ? 4 _; @; e9 S) }8 Y6 {
5 [6 F5 C$ j/ w8 v6 s$ }4 X- b 11.10 ADC 规则序列寄存器 2 (ADC_SQR2) ADC regular sequence register 2- ?. B! j0 g4 i! |( T 偏移地址:0x30 复位值:0x0000 0000
( W9 @: k- S# z2 l8 P o 11.11 ADC 规则序列寄存器 3 (ADC_SQR3). f+ T3 a( S' {$ E ADC regular sequence register 3 偏移地址:0x341 ?1 O; i4 E% C 复位值:0x0000 00009 b+ }4 f, F) o. l
11.12 ADC 注入序列寄存器 (ADC_JSQR) ADC injected sequence register9 O* O9 V4 P8 m5 E. j6 G 偏移地址:0x389 s' Z0 |4 W2 B" `; w! S 复位值:0x0000 0000 1 y: `+ r- |. Y I/ B; U
11.13 ADC 注入数据寄存器 x (ADC_JDRx) (x= 1…4) ADC injected data register x' @, W, T6 j5 s* j4 A 偏移地址:0x3C - 0x48/ T% P( A# u5 d) \8 [ 复位值:0x0000 0000 % c" G( @, D/ l: p% V
# d7 w* b z( t0 v* w 11.14 ADC 规则数据寄存器 (ADC_DR)4 Y5 {2 Z! ^+ c+ n ADC regular data register1 k8 }9 B9 @6 p3 ^8 f1 P: O 偏移地址:0x4C/ w% C4 N8 `+ C9 m1 z 复位值:0x0000 0000
11.15 ADC 通用状态寄存器 (ADC_CSR)- Z( }8 \& w$ o ADC Common status register) A$ [$ D" V0 s( f3 w8 X 偏移地址:0x00(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关) 复位值:0x0000 00007 p% b( ?% q0 [+ I. c3 R" I3 ` 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。7 P+ J& l& n: B' {% Z. F6 U 9 O, ` Z! a1 p9 r! {5 z
11.16 ADC 通用控制寄存器 (ADC_CCR)& u8 ~0 i/ U4 j0 N& g ADC common control register# d: Z+ b& R/ h 偏移地址:0x04(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关) 复位值:0x0000 0000) d7 ?; z) x" A' x
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), X& L( {1 l* K! }( ^7 i ADC common regular data register for dual and triple modes 偏移地址:0x08(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关) 复位值:0x0000 0000& s% Y! \* m2 J6 ^6 e8 w- h) @, O/ v+ z
% J) e2 w0 V H" j4 f - A C" x; B8 G * `/ ~6 W. S1 o6 P7 c7 M |
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