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江协科技STM32ADC数模转换器-学习笔记

【江协科技STM32】ADC数模转换器-学习笔记

ADC简介

  • ADC(Analog-Digital Converter)模拟-数字转换器
  • ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量,建立模拟电路到数字电路的桥梁,ADC是一种将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的设备或模块
  • 12位逐次逼近型ADC,1us转换时间
  • 输入电压范围:03.3V,转换结果范围:04095
  • 18个输入通道,可测量16个外部(16个GPIO口)和2个内部信号源(内部温度传感器和内部参考电压),内部温度传感器测量CPU的温度,可用ADC读取;内部参考电压是1.2v左右的基准电压,基准电压不随外部供电电压变化而变化。
  • 各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。
  • 规则组和注入组两个转换单元
  • 模拟看门狗自动监测输入电压范围
  • STM32F103C8T6 ADC资源:ADC1、ADC2,10个外部输入通道(这款芯片最多能测量10个外部引脚的模拟信号)

拓展知识:

DAC是数字-模拟转换器(Digital-to-Analog Converter)的缩写。它是一种用于将数字信号转换为模拟信号的电子设备,以便模拟电路或设备可以处理和输出这些信号。DAC的作用是将数字化的数据转换为模拟信号,使得数字系统可以与模拟系统进行交互。DAC广泛应用于音频设备、通信系统、控制系统等领域。DAC的性能通常由分辨率、采样率、输出精度等参数来衡量,不同类型的DAC适用于不同的应用场景。DAC的输出模拟信号可以被连接到放大器、滤波器等模拟电路中进行进一步处理,以实现数字到模拟的转换。

逐次逼近型ADC

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ff8f6c3fc7104fce90a0e68b7f31e4b9.png 对应看图

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/11d241f35fc64807b07ef3dfbac6bac8.png

ADC框图

按序号理解 https://i-blog.csdnimg.cn/direct/61511b0d78de49a0a78127e135bdfbda.png

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/cfdaaee25e1546a58b559a352f665e52.png

ADC预分频器来源于RCC

来源RCC时钟树

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/a27ea0199c4a4678850958ddbd71839d.png

ADC基本结构

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/3012a615e3d44a3691303092ae6063ef.png

16个外部通道对应GPIO口-输入通道

对应ADC1、ADC2,10个外部输入通道 https://i-blog.csdnimg.cn/direct/e3ee0ad0d220433f91ef1985197ca495.png

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0a5af425189f45799038be7e70d3e25b.png 引脚定义表

四种转换模式

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/0fbef071e7fa40f998e7956f880365d8.png 单次转换,非扫描模式

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b92ce25611d44e34966d1f7a6c0c0cf9.png 连续转换,非扫描模式

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/25f900166eae4159991a8cc2fae4eb61.png 单次转换,扫描模式

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/b63320d61ddf46a995407acde7cd0c1a.png 连续转换,扫描模式

触发控制:对应ADC框图EXTXEL开始触发(规则组)位置

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/58e4fa0c8c114201845645ae84d4254b.png

数据对齐

这里的ADC是12位的,它的转换结果就是一位12位的数据,但是这个数据寄存器是16位的,所以就存在一个数据对齐的问题。这里一般使用数据右对齐方式,这样读取16位寄存器直接就是转换结构。如果选择数据左对齐,直接读取得到的数据会比实际数据大。因为数据左对齐实际就是把数据左移4次,二进制有个特点,就是数据左移一次,就等效于把这个数据乘2。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/ad08537ce66e4ed9b7b2a43e7e0744e4.png

转换时间

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/f6a7b56f90074b2f8a0dcce9a86efb8d.png

为什么需要采样保持:

数据校准: 只需要在ADC初始化代码最后加几条代码就可以,暂时无需了解。

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/edc26c32b83940eea23a7fb6439d5381.png

硬件电路

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/5a9a0be1a2324fbbb19b789a3904465e.png

记得看手册: