一、ADC原理
STM32G431内部集成2个有最高12位ADC（ADC1、ADC2），它们是逐次逼近型模数转换器
" Y8 C# S4 D& k2 i
: G% t) L  m1 k0 M9 ~ADC功能结构图
& {) [* [: s% P# y


( d. T* z8 m5 e+ x& s主要特性：
1.可配置的转换精度：6位，8位，10位，12位

" b- }  y& e% [* q$ Z若精度为12位 ： 3.3/ 212=3.3/4096 ，一个单位对应这多的电压值

2.转换电压范围： 0 ~ VREF+（一般接到3.3V电源，不能超过STM32芯片电源电压）
* c) x3 h, R4 A4 Z" ^# Z

: M6 r  h& u# n" _* s" q$ k5 H
; i/ n4 I5 n. C  P4 o- u2 o/ |- z3.19个转换通道：16个外部通道（IO引脚） + 3个内部通道（温度传感器、内部电压参考、电池供电监测）
; L/ |$ ~1 f$ u
  n6 J. p) y; w( U* M$ r/ ~3 p- Z

& _# E$ Q* i8 s+ g$ v: e  u4.采样时间可配置

5.扫描方向可配置
: D& s/ A! q9 J" G6 }3 l" W
2 h! t/ a" u: C: P" j% X4 g; R6.多种转换模式：单次，连续
6 d4 H$ |: F: W6 D$ M6 K
! i+ e, j& c3 k, |& z5 [7.数据存放对齐方式可配置：左对齐，右对齐（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）
9 T. x# N3 H" ?# S2 i' x
8.启动转换方式可配置：软件触发，硬件触发
5 M) {8 R7 T& f/ f9 A& L5 O
9.可设置上下门限的模拟看门狗
$ E6 L4 X2 @8 I
& u$ U$ |5 r* X% c10.DMA功能

11.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

8 {  i! P) u$ u+ G& q7 K! c( q0 O% u通道和转换顺序
/ k& w; Z- p& @; B! X规则通道：规规矩矩按照顺序来转换，平时用到的就是这类通道.

8 W1 u7 n. {" v
- j* K# @2 Y  q* x2 PADC_SQR1控制转换的顺序和数量（L[3:0])
% K4 R) z" ]' F+ r1 [" ^
注入通道： 注入可以理解为插队。它是一种在规则通道转换的时候强行插入要转换的一种。这点和中断有点像，当规则通道转换中，有注入通道插队，那么得先转换注入通道的，然后才倒回来转换规则通道
" |4 R' D- ]+ M, l5 A% R* Z

! [3 K) E2 t. S# G' |
6 K( K0 b9 I, @6 \每个通道都有相应的触发电路，注入通道的触发电路为注入组，规则通道的触发电路为规则组

使用控制寄存器启动时，为ADON位写1开始转换，写0停止转换。
使用外部事件来触发转换，这个触发包括内部定时器触发和外部IO触发。
& z$ g8 Q+ m  ?: R
9 l$ U3 \' i9 q- v# U+ G3 b" U+ L触发源的选择由ADC_CFGR的EXTSEL[3:0]和ADC_JSQR的JEXTSEL[3:0]位来控制，EXTSEL[3:0]用于规则通道的触发源，
+ |0 W5 z9 L/ \+ d8 N- _8 H8 t5 D0 lJEXTSEL[3:0]用于选择注入通道的触发源。选择好触发源后，控制EXTTRIG和JEXTTRIG这两位来激活触发源
1 E& G$ ?1 a- l3 x0 G  Z5 s
转换时序图： ADC在开始精确转换之前需要一段稳定时间tSTAB。ADC开始转换并经过15个时钟周期后**，EOC标志置1，转换结果存放在16位ADC数据寄存器中。**
7 F/ u8 Y: J0 Z; Q! b
' J( ~& ~8 J% a: A4 d3 b0 Z/ u
* ]% A. F9 H% l
5 W2 u3 _. z' y6 o/ c2 b6 Z, |: xADC必须在时钟ADC_CLK的控制下才能进行A/D转换，ADC_CLK的值是由时钟控制器控制, 可以选择同步时钟也可以选择异步时钟线。时钟控制器为ADC时钟提供了一个专用的可编程预分频器，默认的分频值为2

) x4 C: n. c8 \1 b6 ?采样时间和转换时间：由ADC_SMPR1和ADC_SMPR2的SMP[2:0]设置，每个通道可以设置不同的时间采样，采样的周期最小是3个周期(1/ADC_CLK)，TCONV=采样时间+12周期

当ADC_CLK=30Mhz，ADC为3的周期，那么，总的转换时间为：TCONCV = 3+12 = 15个周期（0.5us)

当数据转换完成，数据将会以对齐方式(左/右）存入相应的寄存器
每个通道也有相应的转换结果寄存器，分别称为规则通道数据寄存器和注入通道数据寄存器

- d2 `, z, o% _* F& @: K$ [- ^但是，规则通道数据寄存器只有一组，所以存储进去，CPU必须马上读取，一般使用DMA处理；

* E* J7 X! G: l6 a1 w! [# m' U通常，对于多个规则通道的转换，每次转换完一个数据，需要发出中断请求，CPU读取信息，但是如果转换数据量特别的时候，给CPU带来负担，有可能还没读走就转换了新的数据。
4 z) d" I) S# B) ^1 c
3 K0 M& N2 L; S% o在使能DMA模式的情况下，每完成规则通道组中的一个通道转换后，都会生成一个DMA请求。这样便可将转换的数据从ADC_DR寄存器传输到用软件选择的目标位置。摆脱对CPU的依赖。
0 o3 W/ r8 G* `6 _9 |! y
8 z" E5 K- Q. I0 ?注入通道数据寄存器可以存4组数据，最后一次读取。
' z! N2 h6 K" G  j5 M0 o5 Q1 g" {
模拟看门狗：用于监控高低电压阈值，可作用于一个、多个或全部转换通道，当检测到的电压低于或高于设定电压阈值时，可以产生中断
3 _# e2 I7 D0 z( s: u


如果ADC转换的模拟电压低于阈值下限或高于阈值上限，则AWD模拟看门狗状态位会置1。
3 S; U" e. v/ ]9 `7 p8 M5 W& ]
可以使用ADC_IER寄存器中的AWDIE位使能中断

4 b5 z' c& _, g' R: U

有4种情况可以产生中断，即规则组转换结束、注入组转换结束和模拟看门狗事件与溢出事件。ADC1和ADC2的中断映射在同一个中断向量上
$ S) l5 T2 [7 R; l  s  G4 O& o
二、ADC工作模式
1.单次转换模式
8 L: b. ?& o2 D0 \0 z) c在单次转换模式下，ADC执行一次转换。ADC_CFGRD的CCONT位为0时，可通过以下方式启动此模式：

将ADC_CR寄存器中的ADSTART位置1（仅适用于规则通道）
将JADSTART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）
/ _: s" E! n* S: f
完成所选通道的转换之后：
/ s' u; M+ ?  l! l- S% L" [% ]如果转换了规则通道：

' s( E5 N6 u0 u' j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：

0 B, `4 T( _+ f7 i1 t转换数据存储在16位ADC_JDRy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
+ G. ]! ]  I9 r+ U! b
然后，ADC停止。

2.不连续采样模式
触发一次，n个连续转换，按照规则通道顺序

n=3，要转换的通道=0、1、2、3、6、7、9、10(L[3:0]=8)
0 j8 ?! j4 X5 y2 c, [第1次触发：转换序列0、1、2
" h5 X: @+ T: [( ^' v第2次触发：转换序列3、6、7
$ z: m( r% g) {2 u% t8 `: d4 B5 w第3次触发：转换序列9、10并生成EOC事件
* E, l: P3 |8 [+ \& J* ~第4次触发：转换序列0、1、2
. r" e3 K; K) e0 [, s" ~+ […

! U1 D2 K# N: z4 }- D0 n8 g  t- n3 A3.常规扫描模式（连续采样）
' t& L6 ?5 b6 E  C3 b3 |; \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。ADC_CFGRD的CONT位为1时，可通过外部触发或将ADC_CR寄存器中的ADC_DR位置1来启动此模式（仅适用于规则通道）。
. C" K" l; L; M- ?7 r& ~


每次转换之后，如果转换了规则通道组：
* n! t2 c! L3 M7 p  G+ _
上次转换的数据存储在16位ADC_DR寄存器中
; p: D6 m! m  z$ N9 }: p1 K( zEOC（转换结束）标志置1
EOCIE位置1时将产生中断

注意：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）。
, E8 b+ K2 L+ W* q' W1 O/ d8 h8 C+ X
' d2 c, `) j, ?4.注入转换扫描模式
5 Y1 B: y6 ]# m7 V2 f* F# C触发注入：在规则通道组转换期间出现外部注入，则当前的转换会复位，并且注入通道序列会切换为单次扫描模式。然后，规则通道组的规则转换会从上次中断的规则转换处恢复。
. K  j2 I4 s. J: e3 g1 v, I
如果在注入转换期间出现规则事件，注入转换不会中断，但在注入序列结束时会执行规则序列。

/ D. s5 g: y, y% W8 [

自动注入：注入组中的通道会在规则组通道之后自动转换。这可用于转换最多由20个转换构成的序列

5.多重ADC同时模式
一次触发，多个ADC同时转换通道数据



在具有两个或更多ADC的器件中，可使用双重（具有两个ADC）和三重（具有三个ADC）ADC模式。多重ADC模式主要解决的问题是：在保证高精度下，提高采样率。

6.多重ADC交替模式
1 ^, G7 m2 R& P8 d# w2 T两个或者三个ADC交替对一个通道采样
4 S5 Z6 e! G- _5 M  G
6 _8 {1 D9 y- ^
( l  ~1 w, `6 D# |2 u9 M) R; w
, ~; y$ n2 P% M7.多重ADC交替触发模式
/ j& k1 R! {. ~/ f% \双重ADC模式：
( `% P) H2 F1 I; y5 F3 w0 {3 N发生第一次触发时，将转换 ADC1 中注入组的所有通道
发生第二次触发时，将转换 ADC2 中注入组的所有通道
以此类推

+ G+ j1 G$ Z% l  ^1 D

三、ADC配置(STM32CubeMX)
2 O0 D' S, S/ E' S' Z' R' b+ d. A9 ^G4原理图

8 S" T  g# D/ M



将PB15，PB12配置成ADC2的IN15，ADC1IN11通道



+ b: p. j- {4 I# }8 X2 I( r使能ADC2的通道15



配置ADC的参数


3 z6 O4 r' ~. R4 \

* D9 f4 G' g/ ^8 q. [/ ?5 Q0 k

. k1 }2 k/ o- ^' d7 M: _. L5 o
ADC时钟的选择
. W& t6 k8 z9 C$ A6 p

& b" E' G( Z: Z4 {
若没有使用DMA，上面的ADC差不多配置完了

7 K7 H+ O  A8 N四、部分程序
STM32CubeMX会配置好ADC的初始化，我们只要写ADC的采样函数即可
0 c1 @9 c% s# w& E调用HAL函数即可，HAL_ADC_GetValue()得到返回值。注意,在调用该函数之前一定要初始化adc的句柄。
( O; H4 ~1 w( k) i8 B! L; z
0 ]+ v1 @; c7 K

1. uint16_t getADC1(void)
   
2. {
   
3.         uint16_t adc = 0;
   
4.         HAL_ADC_Start(&hadc1);
   
5.         adc = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
     d- L; M/ t( h7 h7 p9 y
6.         return adc;
   : s8 u  ^; E; I1 j4 i3 Z( [
7. }

复制代码

- E9 l6 u/ W1 l8 ?: w
8 @5 S( t* @7 \  D