1. ADC简介

stm32f103最少有2个AD模数转换器，每个ADC都有18个通道，可以测量16个外部和2个内部模拟量。最大转换频率为1Mhz，也就是转换时间为1us（在 ADCCLK = 14Mhz,采样周期为1.5个时钟周期时）。最大时钟超过14Mhz，将导致ADC转换准确度降低。stm32的ADC是12位精度的。

stm32的ADC转换有两种通道，规则通道和注入通道，注入通道可以抢占式地打断规则通道的采样，执行注入通道采样后，再执行之前的规则通道采样，和中断类似。本例只使用规则通道实现独立模式的中断采样，这里不再赘述两种通道区别。

stm32的ADC可以由外部事件触发(例如定时器捕获，EXTI线)和软件触发(即在配置相关寄存器时，直接开启采样）。

STM32的ADC在单次转换模式下，只执行一次转换，该模式可以通过ADC_CR2 寄存器的ADON 位（只适用于规则通道）启动，也可以通过外部触发启动（适用于规则通道和注入通道），这是CONT 位为0 。 以规则通道为例，一旦所选择的通道转换完成，转换结果将被存在ADC_DR 寄存器，EOC （转换结束）标志将被置位，如果设置了EOCIE ，则会产生中断。然后ADC将停止，直到下次启动。

2. 寄存器简介2.1. ADC控制寄存器（ADC_CR1和ADC_CR2）

ADC_CR1的SCAN 位，该位用于设置扫描模式，由软件设置和清除，如果设置为1 ，则使用扫描模式，如果为 0，则关闭扫描模式。在扫描模式下，由 ADC_SQRx或ADC_JSQRx寄存器选中的通道被转换。如果设置了 EOCIE 或JEOCIE，只在最后一个通道转换完毕后才会产生EOC 或JEOC 中断。

ADCON 位用于开关AD转换器。而CONT 位用于设置是否进行连续转换，我们使用单次转换，所以CONT 位必须为0。CAL 和RSTCAL 用于AD校准。ALIGN用于设置数据对齐，我们使用右对齐，该位设置为0 。

EXTSEL[2:0]用于选择启动规则转换组转换的外部事件，详细的设置关系如下：

这里使用的是软件触发（SWSTART ），所以设置这3 个位为111 。ADC_CR2 的SWSTART 位用于开始规则通道的转换，我们每次转换（单次转换模式下）都需要向该位写 1 。AWDEN 为用于使能温度传感器和Vrefint 。

2.2. ADC采样事件寄存器（ADC_SMPR1 和ADC_SMPR2 ）

这两个寄存器用于设置通道0~17的采样时间，每个通道占用 3 个位。

ADC_SMPR2 的各位描述如下

对于每个要转换的通道，采样时间建议尽量长一点，以获得较高的准确度，但是这样会降低ADC的转换速率。ADC的转换时间可以由下式计算：

Tcovn= 采样时间+12.5 个周期

其中：Tcovn 为总转换时间，采样时间是根据每个通道的SMP位的设置来决定的。例如，当ADCCLK=14Mhz 的时候，并设置 1.5个周期的采样时间，则得到:Tcovn=1.5+12.5=14 个周期=1us 。

2.3. ADC规则序列寄存器（ADC_SQR1~3）

L[3：0] 用于存储规则序列的长度，我们这里只用了 1 个，所以设置这几个位的值为 0 。其他的SQ13~16 则存储了规则序列中第13~16 个通道的编号（0~17）。另外两个规则序列寄存器同ADC_SQR1大同小异，我们这里就不再介绍了，要说明一点的是：我们选择的是单次转换，所以只有一个通道在规则序列里面，这个序列就是SQ0 ，通过ADC_SQR3的最低5 位设置。

2.4. ADC规则数据寄存器(ADC_DR)

这里要提醒一点的是，该寄存器的数据可以通过ADC_CR2 的ALIGN位设置左对齐还是右对齐。在读取数据的时候要注意。

2 A( k/ E4 d% n

2.5. ADC状态寄存器（ADC_SR ）

这里我们要用到的是EOC 位，我们通过判断该位来决定是否此次规则通道的AD转换已经完成，如果完成我们就从ADC_DR 中读取转换结果，否则等待转换完成。

3. 寄存器操作步骤

1 、开启PA口时钟，设置PA0 为模拟输入。

STM32F103RBT6的ADC通道0 在PA 0 上，所以，我们先要使能 PORTA的时钟，然后设置PA 0 为模拟输入。

2 、使能ADC1 时钟，并设置分频因子。

要使用ADC1，第一步就是要使能 ADC1 的时钟，在使能完时钟之后，进行一次 ADC1 的复位。接着我们就可以通过RCC_CFGR设置ADC1 的分频因子。分频因子要确保 ADC1 的时钟（ADCCLK）不要超过14Mhz 。

3 、设置ADC1 的工作模式。

在设置完分频因子之后，我们就可以开始 ADC1 的模式配置了，设置单次转换模式、触发方式选择、数据对齐方式等都在这一步实现。

4 、设置ADC1 规则序列的相关信息。

接下来我们要设置规则序列的相关信息，我们这里只有一个通道，并且是单次转换的，所以设置规则序列中通道数为1 ，然后设置通道 0 的采样周期。

5 、开启AD转换器，并校准。

在设置完了以上信息后，我们就开启AD转换器，执行复位校准和AD校准，注意这两步是必须的！不校准将导致结果很不准确。

6 ）读取ADC值。

在上面的校准完成之后，ADC就算准备好了。接下来我们要做的就是设置规则序列 0 里面的通道，然后启动ADC转换。在转换结束后，读取ADC1_DR 里面的值就是了。

硬件设置：我们通过ADC1 的通道0 （PA 0 ）来读取外部电压值。

注意：这里不能接到板上5V电源上去测试，这可能会烧坏 ADC!

1. #include <stm32f10x_lib.h>
   
2. #include "adc.h"
   # k# R& y* L3 C& t/ S! a
3. //ADC 驱动代码                                     
   
4. //初始化ADC
   ; y- M" p/ g8 N4 }4 Z* K
5. //这里我们仅以规则通道为例
   8 n/ ~$ l$ a0 s3 [$ L" t: z
6. //我们默认将开启通道0~3                                                                                                                                          
   
7. void  Adc_Init(void)
   
8. {   
   
9.         //先初始化IO口
   ) G1 S" n. t, {, f
10.         RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA口时钟
    
11.         GPIOA->CRL&=0XFFFF0000;//PA0 1 2 3 anolog输入
    8 X3 D: G7 {8 B" `* I/ e) c
12.         //通道10/11设置                         
    % @8 m* m/ T/ h$ ~
13.         RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1时钟使能          
    2 }8 @6 c. k( |2 ?  F3 ?
14.         RCC->APB2RSTR|=1<<9;   //ADC1复位
    ) c0 E- @4 t# W2 s" S) R
15.         RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束            
    
16.         RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分频因子清零       
    
17.         //SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!
    # j9 A+ d3 |7 j2 _5 g! Y0 C& ]
18.         //否则将导致ADC准确度下降!
    + e: G0 Z, Z1 W5 `
19.         RCC->CFGR|=2<<14;               
    ! Q, V5 Y: R$ R! j9 i/ P! ^( y
20. 
    
21.         ADC1->CR1&=0XF0FFFF;   //工作模式清零
    
22.         ADC1->CR1|=0<<16;      //独立工作模式  
    " |. G  j' ?* K8 A* ]
23.         ADC1->CR1&=~(1<<8);    //非扫描模式          
    
24.         ADC1->CR2&=~(1<<1);    //单次转换模式
    
25.         ADC1->CR2&=~(7<<17);          
    
26.         ADC1->CR2|=7<<17;           //软件控制转换  
    3 p/ J; U4 B( M  H0 n* r
27.         ADC1->CR2|=1<<20;      //使用用外部触发(SWSTART)!!!        必须使用一个事件来触发
    4 ?. t, v1 n4 [) h* ^. }
28.         ADC1->CR2&=~(1<<11);   //右对齐         
    $ {- R( C" F5 m2 U+ K
29.         ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
    $ S8 L/ ~: E& l% l
30.         ADC1->SQR1&=0<<20;     //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1                           
    . ]$ r  n) j2 ^; o; u
31.         //设置通道0~3的采样时间
    
32.         ADC1->SMPR2&=0XFFFFF000;//通道0,1,2,3采样时间清空          
    
33.         ADC1->SMPR2|=7<<9;      //通道3  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    4 w  G2 n7 U) Q9 e$ [2 z! p; y$ m
34.         ADC1->SMPR2|=7<<6;      //通道2  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    4 J4 E* A  |7 j( j+ A/ V
35.         ADC1->SMPR2|=7<<3;      //通道1  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    $ r. b" }6 j( |7 B
36.         ADC1->SMPR2|=7<<0;      //通道0  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    6 i3 N; B+ ]8 S) z
37. 
    
38.         ADC1->CR2|=1<<0;            //开启AD转换器         
    
39.         ADC1->CR2|=1<<3;        //使能复位校准  
    " t' l! d$ U3 N7 B9 ^+ l
40.         while(ADC1->CR2&1<<3);  //等待校准结束                          
    
41.     //该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。                  
    ! V8 {+ j$ u& L1 Y' s3 u  i
42.         ADC1->CR2|=1<<2;        //开启AD校准          
    ( n' h  W" a9 G
43.         while(ADC1->CR2&1<<2);  //等待校准结束
    2 r( z$ x% R5 X
44.         //该位由软件设置以开始校准，并在校准结束时由硬件清除  
    # p6 ?: P+ u6 N. O. f
45. }                                  
    
46. //获得ADC值
    
47. //ch:通道值 0~3
    
48. u16 Get_Adc(u8 ch)   
    1 z6 j' w* ~' n; F
49. {
    
50.         //设置转换序列                           
    ; b/ {& Q" K6 K
51.         ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//规则序列1 通道ch
    
52.         ADC1->SQR3|=ch;                                              
    
53.         ADC1->CR2|=1<<22;       //启动规则转换通道
    
54.         while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待转换结束                   
    / V+ o& x& V) v8 I( @0 c! C: P
55.         return ADC1->DR;                //返回adc值       
    
56. }

复制代码

1. #include <stm32f10x_lib.h>
   5 K# s! H* f/ _4 V4 Q
2. #include "adc.h"
   2 ^! l' E( d+ d  O# F3 U9 X  _
3. //ADC 驱动代码                                     
   5 y# r9 {+ I& M
4. //初始化ADC
   ' u" D. H% k8 l1 |# j
5. //这里我们仅以规则通道为例
   ) z5 B2 k& g6 m. h
6. //我们默认将开启通道0~3                                                                                                                                          
   7 I8 U/ Z9 w7 G2 @7 J0 i
7. void  Adc_Init(void)
   ) |. m% ^* B0 f/ @1 ^
8. {   
   ( X& _$ |; z. F; O
9.         //先初始化IO口
   
10.         RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA口时钟
    
11.         GPIOA->CRL&=0XFFFF0000;//PA0 1 2 3 anolog输入
    
12.         //通道10/11设置                         
    
13.         RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1时钟使能          
    
14.         RCC->APB2RSTR|=1<<9;   //ADC1复位
    
15.         RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束            
    - @4 P- r  J$ f. ]2 U5 I
16.         RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分频因子清零       
    
17.         //SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!
    / o9 |' Q; @- H9 E8 y
18.         //否则将导致ADC准确度下降!
    - W, A: y6 @) D# Y) s
19.         RCC->CFGR|=2<<14;               
    
20. 
    " g% P8 Q; M' Y: x9 g6 B# s# i* ~
21.         ADC1->CR1&=0XF0FFFF;   //工作模式清零
    : w& _. F! g, A6 c3 y2 O
22.         ADC1->CR1|=0<<16;      //独立工作模式  
    
23.         ADC1->CR1&=~(1<<8);    //非扫描模式          
    
24.         ADC1->CR2&=~(1<<1);    //单次转换模式
    / B. s3 \( E6 _  F2 C
25.         ADC1->CR2&=~(7<<17);          
    
26.         ADC1->CR2|=7<<17;           //软件控制转换  
    
27.         ADC1->CR2|=1<<20;      //使用用外部触发(SWSTART)!!!        必须使用一个事件来触发
    
28.         ADC1->CR2&=~(1<<11);   //右对齐         
    
29.         ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
    
30.         ADC1->SQR1&=0<<20;     //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1                           
    
31.         //设置通道0~3的采样时间
    
32.         ADC1->SMPR2&=0XFFFFF000;//通道0,1,2,3采样时间清空          
    
33.         ADC1->SMPR2|=7<<9;      //通道3  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    1 O+ C% U+ w: K. i0 Z4 z! {
34.         ADC1->SMPR2|=7<<6;      //通道2  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    , @. {& E6 v. B7 e. o% u0 X
35.         ADC1->SMPR2|=7<<3;      //通道1  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    ! @- Q; m9 j  ^& `( ]
36.         ADC1->SMPR2|=7<<0;      //通道0  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度         
    0 t- D" L2 y! U0 v
37. 
    + M4 s$ y) f/ V. q5 x5 W0 M7 ?8 Q
38.         ADC1->CR2|=1<<0;            //开启AD转换器         
    0 E# _5 d# `& O# G- O7 d4 i% W+ ^
39.         ADC1->CR2|=1<<3;        //使能复位校准  
    # R7 L1 b3 l+ F) i1 [. H
40.         while(ADC1->CR2&1<<3);  //等待校准结束                          
    1 k, ]* f5 B7 a' a
41.     //该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。                  
    
42.         ADC1->CR2|=1<<2;        //开启AD校准          
    
43.         while(ADC1->CR2&1<<2);  //等待校准结束
    
44.         //该位由软件设置以开始校准，并在校准结束时由硬件清除  
    
45. }                                  
    * K  M& X+ |* N' c
46. //获得ADC值
    " o$ g$ i* W' j4 `4 I
47. //ch:通道值 0~3
    
48. u16 Get_Adc(u8 ch)   
    
49. {
    4 J  S% T1 u+ J. R# ~" M9 x
50.         //设置转换序列                           
    1 j, J  F* G% K" Y7 e' c
51.         ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//规则序列1 通道ch
    
52.         ADC1->SQR3|=ch;                                              
    + v/ Q' {# S0 Y3 {5 i
53.         ADC1->CR2|=1<<22;       //启动规则转换通道
    8 Q, ]7 K1 ^5 Z1 N5 B# z8 R
54.         while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待转换结束                   
    
55.         return ADC1->DR;                //返回adc值       
    
56. }

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• #ifndef __ADC_H
• #define __ADC_H
• #define ADC_CH0 0 //通道0
• #define ADC_CH1 1 //通道1
• #define ADC_CH2 2 //通道2
• #define ADC_CH3 3 //通道3
• void Adc_Init(void);
• u16 Get_Adc(u8 ch);
• #endif
  . B7 R2 [& n8 I% B0 n- A+ ]- u
  5 h4 a+ R! N; }: w& C

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