
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。, a, A% Q1 Q4 b5 K: i 02. ADC主要特性, Y2 ?9 Q1 h# O1 R/ P ● 可配置 12 位、10 位、8 位或 6 位分辨率) \! S: b7 Q9 M, @9 E8 e6 M' u+ f ● 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- `5 f3 G+ @+ ?) |( Y$ B; I- C ● 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 ● 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 ● 不连续采样模式 ● 双重/三重模式(具有 2 个或更多 ADC 的器件提供)9 w+ v/ o# U9 B* `& ? ● 双重/三重 ADC 模式下可配置的 DMA 数据存储% p. S. p! p% M( m2 P ● 双重/三重交替模式下可配置的转换间延迟2 A' p. j! |" S8 r+ K9 R ● ADC 转换类型(参见数据手册) ● 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 ● ADC 输入范围:V REF— V IN V REF+) V8 \, A1 K& f( m$ t& ]4 n7 J; i ● 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 。& A: G3 R% {1 ^/ @' }4 K" d 03. ADC功能说明' z8 G; s6 S) k% j u% j 框图 ( T2 m! Q4 t9 m& E ![]() ![]() % ~! {! R* L( g( }" R 04. ADC开关控制/ c) W2 |3 d. q" J 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。/ _. {) z4 h- c( A( }9 L ' Z8 x* f3 G, z" o5 M5 _: n SWSTART 或 JSWSTART 位置 1 时,启动 AD 转换。 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)* [" Q9 p/ ~' x9 b * m3 A. h& S1 E! w, G 05. ADC时钟 ADC 具有两个时钟方案: ● 用于模拟电路的时钟:ADCCLK,所有 ADC 共用 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。) p$ ]5 u( S# Y) [. [ ● 用于数字接口的时钟(用于寄存器读/写访问), Y$ _4 K$ Z' p( y% X3 l4 K- ~ 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。 " ~* Z/ j$ k3 @ 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。 9 v Y6 | [% ~. o* U ● 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。" j8 h3 H# W/ I" {2 ?6 W. c ● 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 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。 . r& r1 Z! S/ Z! d& Y 温度传感器、V REFINT 和 V BAT 内部通道 ● 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。 ● 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。 - I5 A2 G1 y( S6 `4 w8 X$ R 内部参考电压 VREFINT 连接到 ADC1_IN17。5 ~! l0 ]4 w' q 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。: a+ Y7 h& p6 v 注意: 温度传感器、 V REFINT 和 V BAT 通道只在主 ADC1 外设上可用。- c# k: F, w3 {+ p 2 {8 u, n9 q" T' a4 X) [4 _# X 07. 转换模式5 a/ l1 F3 E7 } 单次转换模式 ; p2 ^" f: I" s 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: ● 将 ADC_CR2 寄存器中的 SWSTART 位置 1(仅适用于规则通道)) X' r! e, K; T ● 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)2 m% T, W& y8 m7 @* q0 C" @% W! b ! j) Q8 N6 w5 t/ Z$ E! M 完成所选通道的转换之后:4 o- Z2 T1 a+ o3 T5 e6 @ ● 如果转换了规则通道:! `) b+ s9 M- e: | — 转换数据存储在 16 位 ADC_DR 寄存器中 — EOC(转换结束)标志置 1 — EOCIE 位置 1 时将产生中断 ● 如果转换了注入通道:: h. g- d0 u( z. T( [7 Z+ m& | — 转换数据存储在 16 位 ADC_JDR1 寄存器中2 I2 _' @4 F1 w — JEOC(注入转换结束)标志置 10 B* z; G$ @+ y/ U( d5 W' t- M9 z — JEOCIE 位置 1 时将产生中断 然后,ADC 停止。7 q/ ]" G, ^# d 连续转换模式" _! ~0 U4 k- P 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)。# i. o( u; C: [% e) H) I S ' N* i/ G; s, G6 ]+ X& L7 K 每次转换之后: ● 如果转换了规则通道组:! c3 t% W6 o$ g- q$ P — 上次转换的数据存储在 16 位 ADC_DR 寄存器中 — EOC(转换结束)标志置 1 — EOCIE 位置 1 时将产生中断 温馨提示" D; h8 [2 d( u% i, a % Z4 v% X6 f9 f7 n5 ]2 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* ~9 n$ p0 y1 A" m$ x- L 6 F3 I- ^, p& s" t 08. 时序图 ![]() 09. 扫描模式; U5 R+ ~4 w* i8 t; c- l g' 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。 % ~+ H) A" s) \) z; t; a 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* y; A# ?( p2 p {" L8 l 从注入通道转换的数据始终存储在 ADC_JDRx 寄存器中。8 k; M) p; N9 H5 H & T7 J8 n9 k. X% \' o& D! [1 s: t 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) C& U4 `. B. ?) R; c! I" u% u , [4 j( a. k- `+ U1 y+ h 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。" r! L" |: q4 H' [, D 2 P! w, r& R6 X5 _ ![]() 11. 寄存器 11.1ADC 状态寄存器 (ADC_SR) ADC status register7 Q j( s d2 F( X# W 偏移地址:0x00& ]/ F" K5 W$ y2 Z" W6 N6 t 复位值:0x0000 0000 A' ?6 C5 `! p x" |7 v5 O: S- A ![]() 11.2 ADC 控制寄存器 1 (ADC_CR1) ADC control register 1 偏移地址:0x04 复位值:0x0000 0000 ![]() 11.3 ADC 控制寄存器 2 (ADC_CR2) ADC control register 2 偏移地址:0x085 J! n: U: r2 D 复位值:0x0000 0000 ' g# q' p7 v% r3 U) X7 i# ]; L/ j! G ![]() 7 x* C! v. B6 I. z0 n 11.4 ADC 采样时间寄存器 1 (ADC_SMPR1) ADC sample time register 1) }* W% W0 S, p( H, g 偏移地址:0x0C" N+ P! p' [0 L6 [( Y, o 复位值:0x0000 0000 ' p2 f8 _2 w& G4 C ![]() 11.5 ADC 采样时间寄存器 2 (ADC_SMPR2) ADC sample time register 2 偏移地址:0x104 i7 l/ A) N; @( ]7 i 复位值:0x0000 0000) _9 ^/ J% A' r3 l0 g ![]() 11.6 ADC 注入通道数据偏移寄存器 X (ADC_JOFRx)(x=1…4). |& Q1 L% |, J7 g0 l ADC injected channel data offset register x d: S( r2 B7 T/ C0 V: u% C" W 偏移地址:0x14-0x20 复位值:0x0000 0000 ( o7 f( S& g$ ~, @/ ?! ~; ~8 @3 g ![]() 11.7 ADC 看门狗高阈值寄存器 (ADC_HTR)% h7 M+ c- s$ P' N% r. c/ t ADC watchdog higher threshold register+ }1 a" a U! H2 w 偏移地址:0x24/ x/ I2 ]6 m1 R3 h: f+ K. b 复位值:0x0000 0FFF 2 r( C z5 C3 G# P9 C) V' v* D. l ![]() 11.8 ADC 看门狗低阈值寄存器 (ADC_LTR) c+ ] `% I& S$ F ADC watchdog lower threshold register8 L6 l* W, W3 `, C8 x: [ 偏移地址:0x28+ h: I( R. [2 E# B. j9 b; `4 ] 复位值:0x0000 0000 : \* ?* m3 O+ C; o) C ![]() ( y) p0 P; ~4 k t) y6 h$ } M 11.9 ADC 规则序列寄存器 1 (ADC_SQR1)% e+ {7 Q" y/ a+ O ADC regular sequence register 1: c; h% x ^: l2 L 偏移地址:0x2C) m! n; H F/ I# _ 复位值:0x0000 0000 8 N/ {5 \, t1 }5 o 5 n0 W9 U+ Z, J3 [* z; o% ^ & U% U- R4 A8 |0 g1 J% [ 11.10 ADC 规则序列寄存器 2 (ADC_SQR2)8 X' M( W3 O; N/ o4 Z+ h ADC regular sequence register 22 Q+ h- Z: C0 D, A: Z2 @ 偏移地址:0x30$ C0 m$ m* ]0 Y3 M9 N, K 复位值:0x0000 0000' a" x1 U* A2 o ![]() 11.11 ADC 规则序列寄存器 3 (ADC_SQR3) ADC regular sequence register 3 偏移地址:0x34 复位值:0x0000 0000 ![]() & a2 J. R* @' ~+ [) Y. `6 a 11.12 ADC 注入序列寄存器 (ADC_JSQR) ADC injected sequence register( v' b& v6 `: |! x8 d5 e4 J 偏移地址:0x38' K* p e. `' P& d4 l' j" r 复位值:0x0000 00002 {( q' F. c8 Y" m- J ; e. S9 h/ z7 S ![]() 11.13 ADC 注入数据寄存器 x (ADC_JDRx) (x= 1…4) h" S- @* x( N3 j ADC injected data register x* b' V, s, l8 q 偏移地址:0x3C - 0x487 u7 p) H' J! W4 O 复位值:0x0000 0000: f& g3 e: J H ![]() 11.14 ADC 规则数据寄存器 (ADC_DR) ADC regular data register/ m8 e+ r2 Y; F) A3 F8 B 偏移地址:0x4C1 ]! }6 ^: w+ H 复位值:0x0000 0000 ![]() ( ?9 [* G, @6 M* ] 11.15 ADC 通用状态寄存器 (ADC_CSR) ADC Common status register' R$ J+ t0 ~( I) `3 Q 偏移地址:0x00(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关)6 H9 L6 D! r7 X; E% R8 z 复位值:0x0000 00000 q! e# A# g. }- V) ?6 `3 z/ V* D 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。 ![]() 11.16 ADC 通用控制寄存器 (ADC_CCR) 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 0000 3 E2 m' k, B, v% 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) ADC common regular data register for dual and triple modes. S0 @* U3 s, X7 X3 b) e8 l# g 偏移地址:0x08(该偏移地址与 ADC1 基地址 + 0x300 相关)% q) J: {# W4 S6 |$ Z 复位值:0x0000 0000 ![]() , m$ u8 `, Z" J, E( Z3 a + I8 U0 b: A9 g! [& i |
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