零死角玩转stm32-中级篇2、ADC(DMA模式).pdf

0、友情提示 《零死角玩转STM32》系列教程由初级篇、中级篇、高级篇、系统篇、 四个部分组成，根据野火STM32 开发板旧版教程升级而来，且经过重新深入编 写，重新排版，更适合初学者，步步为营，从入门到精通，从裸奔到系统，让 您零死角玩转STM32。M3 的世界，与野火同行，乐意惬无边。 另外，野火团队历时一年精心打造的 《STM32 库开发实战指南》将于今 年10 月份由机械工业出版社出版，该书的排版更适于纸质书本阅读以及更有利 于查阅资料。内容上会给你带来更多的惊喜。是一本学习STM32 必备的工具 书。敬请期待！ -第 2 页- 2、ADC （DMA 模式） 2.1 ADC 简介 ADC (Analog to Digital Converter) ，模/数转换器。在模拟信号需要以数字 形式处理、存储或传输时，模/数转换器几乎必不可少。 STM32 在片上集成的ADC 外设非常强大。在STM32F103xC、 STM32F103xD 和STM32F103xE 增强型产品，内嵌3 个12 位 的ADC ，每个 ADC 共用多达21 个外部通道，可以实现单次或多次扫描转换。如野火STM32 开发板用的是STM32F103VET6，属于增强型的CPU，它有18 个通道，可测量 16 个外部和2 个内部信号源。各通道的A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断 模式执行。ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16 位数据寄存器中。 模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。 2.2 STM32 的ADC 主要技术指标 对于ADC 来说，我们最关注的就是它的分辨率、转换速度、ADC 类型、参 考电压范围。  分辨率 12 位分辨率。不能直接测量负电压，所以没有符号位，即其最小量化单位 12 LSB = Vref+ / 2 。  转换时间 转换时间是可编程的。采样一次至少要用14 个ADC 时钟周期，而ADC 的 时钟频率最高为14MHz，也就是说，它的采样时间最短为1us。足以胜任 中、低频数字示波器的采样工作。  ADC 类型 ADC 的类型决定了它性能的极限，STM32 的是逐次比较型ADC 。  参考电压范围 -第 3 页- STM32 的ADC 参考电压输入见图2-1。 图2-1 参考电压 从图中可知，它的参考电压负极是要接地的，即Vref- = 0V。而参考电压 正极的范围为2.4V ≦Vref+ ≦3.6V,所以STM32 的ADC 是不能直接测量负电压 的，而且其输入的电压信号的范围为：VREF- ≦VIN ≦VREF+ 。当需要测量负电压 或测量的电压信号超出范围时，要先经过运算电路进行平移或利用电阻分压。 -第 4 页- 2.3 ADC 工作过程分析 图2-2 ADC 架构图 我们以ADC 的规则通道转换来进行过程分析。所有的器件都是围绕中间的 模拟至数字转换器部分 （下面简称ADC 部件）展开的。它的左端为VREF+、 VREF-等ADC 参考电压，ADCx_IN0~ADCx_IN15 为ADC 的输入信号通道，即某 些GPIO 引脚。输入信号经过这些通道被送到ADC 部件，ADC 部件需要受到触 -第 5 页- 发信号才开始进行转换，如EXTI 外部触发、定时器触发，也可以使用软件触 发。ADC 部件接收到触发信号之后，在ADCCLK 时钟的驱动下对输入通道的信 号进行采样，并进行模数转换，其中ADCCLK 是来自ADC 预分频器的。 ADC 部件转换后的数值被保存到一个16 位的规则通道数据寄存器(或注入 通道数据寄存器)之中，我们可以通过CPU 指令或DMA 把它读取到内存(变 量)。模数转