STM32F407--ADC简介

ADC,即Anolog to Digital Converter,模拟信号到数字信号的转换。
模拟信号：连续的信号，就像连续函数一样的
数字信号：离散的信号，数字信号，就像点一样。
举例：若我们要将3.3V的交流电压，正弦信号转化为数字信号，若3.3V用数字信号100表示，则1.65V则用熟悉信号50表示。
一. 采集信号范围：0-3.3V

ADC 输入范围为： VREF- ≤ VIN ≤ VREF+。由 VREF-、 VREF+ 、 VDDA 、 VSSA、这四个外部引脚决定.在设计时，已经将VREF-与VSSA(模拟地）接在一起，而VREF+=3.3V，因此输入范围为0-3.3V。

问题：若想要测超出这个范围的电压怎么办？举例，测量-10V —10V
对输入信号进行外部处理。
-10V->0V 10V->3.3V


电阻的确定：先确定其中两个，再确定最后一个。

二. 3路18通道

1. STM32F407有三路ADC，分别是ADC1,ADC2,ADC3,每一路有18个通道，有16个外部可以看到的通道，有两个内部通道。但是并不是说有三路，每路18个通道就总共有48个（不同)通道，三路有些通道是一样的，加起来外部总的有23个通到可以使用。(野火版的）
   （野火版F407 ADC与I/O的对应)
   
   (正点原子版F407与I/O的对应)
   对于ADC1来说，只有PA6,PB0,PB1,PC2没有被复用过，可以纯净的用作ADC1,其他的I/O口已经在其他地方使用，可能采集的信号会有杂波，使用被复用过的I/O口时，可以在使用之前做一个小测试，将I/O单独接入0V或者3.3V，观察能否采集到这两个极值，如果能的话，就说明基本不会产生杂波影响。
2. 通道类型：规则通道和注入通道
   
   什么是注入通道，什么是规则通道？
   注入通道：可以理解为插入，插队的意思，是一种不安分的通道。它是一种在规则通道转换的时候强行插入要转换的一种。如果在规则通道转换过程中，有注入通道插队，那么就要先转换完注入通道，等注入通道转换完成后，再回到规则通道的转换流程。这点跟中断程序很像。因此注入通道只有在规则通道存在时才会出现。
   规则通道就是很规矩的意思，我们平时一般使用的就是这个通道，或者应该说我们用到的都是这个通道
   三 .通道的优先顺序
   通道的优先顺序由一下寄存器控制,详见STM32F4XX中文参考手册
   
3. 规则序列通道的优先顺序
   
   说明：SQR1的SQL决定需要控制的通道数，取值范围在1-16。若你想让通道0优先顺序为1，则你在SQR3的SQ1[4:0]位写入0x00就好了。
4. 注入通道的优先顺序
   
   四.触发源：告诉ADC开始采集的这个信号就叫触发
   
   详见STM32F4XX中文参考手册：
   
   五.转换时间
5. 转换时间=采样周期（自己设置，最大为3，也是最快的）+分辨率个周期（12位分辨率就是12个周期）
   ADC的周期：ADC_ CLK(挂在APB2总线下） : ADC模拟电路时钟,最大值为36M，由PCLK2提供,还可分频，2/4/6/8 , ADC_ CCR的ADCPRE[1:0]设置。PCLK2= 84M。有关ADC_ CLK时钟的具体描述参考datasheet:5.3.21
   数字时钟: RCC APB2ENR ,用于访问寄存器
6. 采样时间
   采样时间: ADC需要若干个ADC_ CLK周期完成对输入的模拟量进行采样,采样的周期数可通过ADC采样时间寄存器ADC SMPR1和ADC_ _SMPR2中的SMP[2:0]位设置，

ADC_ SMPR2控制的是通道0~9，ADC_ SMPR1控制的是通道10~17。每个通道可以分别用不同的时间采样。其中采样周期最小是3个，即如果我们要达到最快的采样， 那么应该设置采样周期为3个周期,这里说的周期就是1/ADC_ CLK。

举例：最短的转换时间:Tconv=采样时间+12个周期(12)
PCLK2=84M,ADC_CLK=84/4=21M
Tconv =3+12 = 15周期 = 15/21us=0.71us
六.转换方式

七.数据寄存器
一切准备就绪后，ADC转换后的数据根据转换组的不同，规则组的数据放在ADC_ DR寄存器,注入组的数据放在JDRx。如果是使用双重或者三重模式那规矩组的数据:是存放在通用规则寄存器ADC_ CDR内的。

1. 规则数据寄存器：ADC_ DR寄存器
   
   1.1. 只有16位有效数据，用于存放单个ADC模式转换完成数据
   1.2. 根据ADC_CR2:ALIGN位选择数据对齐方式
   1.3. 只有一个规则通道数据寄存器，由于数据都是存放在这个数据寄存器中，如果不及时取走，数据就会被覆盖，因此多通道的时候最好使用中断或着DMA 模式。我们可以将每一个通道的数据放入不同数组，再通过DMA得到数据。
2. 注入数据寄存器
   
   2.1. 只有16位有效数据，用于存放单个ADC模式转换完成数据
   2.2. 根据ADC_CR2:ALIGN位选择数据对齐方式
   2.3. 有四个这样的寄存器
3. ADC_CDR
   

1-32位有效，双重或者三重ADC使用，必须配合DMA
八.ADC的中断
涉及到的寄存器：
1 ADC _ SR , ADC_ CR1
2 ADC_ HTR , ADC_ LTR

看门狗中断是用来保护模拟信号范围的。举例：若采集到的信号电压范围为1V-3V，那么我们可以设置阈值上限电压为3V,阈值下限电压为1V，这样超出这个数据范围之外的错误电压信号就可以报警产生中断了。
模拟看门狗如何保护多个通道：

九.模拟量计算：
怎么根据数据量算出模拟量

1-电压输入范围为: 0~3.3V

2-分辨率为12位

3-最小精度为: 3.3/2^12

4-设数字量为X ,则有模拟量Y =(3.31 2^12)*X

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