所用的芯片內(nèi)嵌3個(gè)12位的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，每個(gè)ADC共用多達(dá)16個(gè)外部通道，2個(gè)內(nèi)部通道。

3個(gè)：代表ADC1、ADC2、ADC3(下圖是芯片固件庫的截圖)

12位：也叫ADC分辨率、采樣精度。先來看看二進(jìn)制的12位可表示0-4095個(gè)數(shù)，也就是說轉(zhuǎn)換器通過采集轉(zhuǎn)換所得到的最大值是4095，如：“111111111111”=4095，那么我們?cè)趺赐ㄟ^轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換出來的值得到實(shí)際的電壓值呢？如果我們要轉(zhuǎn)換的電壓范圍是0v-3.3v的話，轉(zhuǎn)換器就會(huì)把0v-3.3v平均分成4096份。設(shè)轉(zhuǎn)換器所得到的值為x，所求電壓值為y。

那么就有：

16個(gè)外部通道：簡(jiǎn)單的說就是芯片上有16個(gè)引腳是可以接到模擬電壓上進(jìn)行電壓值檢測(cè)的。16個(gè)通道不是獨(dú)立的分配給3個(gè)轉(zhuǎn)換器（ADC1、ADC2、ADC3）使用，有些通道是被多個(gè)轉(zhuǎn)換器共用的。首先看看16個(gè)通道在固件庫的宏定義（寫代碼要看的）：

到這里大家可能會(huì)有疑問，每個(gè)通道到底對(duì)應(yīng)哪個(gè)引腳呢？下面先給出部分引腳圖：

16個(gè)通道的引腳都在上面的圖中，拿其中的一個(gè)進(jìn)行說明：

ADC123_IN10:字母“ADC”不用多說，“123”代表它被3個(gè)（ADC1、ADC2、ADC3）轉(zhuǎn)換器共用的引腳，“10”對(duì)應(yīng)剛才那張宏定義圖里面的ADC_Channel_10,這樣就能找到每個(gè)通道對(duì)應(yīng)的引腳了。

2個(gè)內(nèi)部通道：一個(gè)是內(nèi)部溫度傳感器，一個(gè)是內(nèi)部參考電壓。

在某個(gè)項(xiàng)目中要用到芯片里面的AD轉(zhuǎn)換器，那么要怎么寫應(yīng)用代碼？（以下是代碼講解）

芯片固件的庫函數(shù)為我們提供了很多封裝好的函數(shù)，只要運(yùn)用它提供的函數(shù)接口就可以了，宏觀上來講就搞懂兩個(gè)事情就行了：

初始化（設(shè)置用的哪個(gè)引腳、單通道、還是多通道同時(shí)轉(zhuǎn)換、是否使用DMA等配置）？

怎么讓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行一次數(shù)據(jù)獲取？

以下分別講述三種不同方式（單通道、多通道、基于DMA的多通道采集）的ADC應(yīng)用實(shí)例：

/*單通道的ADC采集*/

void Adc_Config(void)

{

/*定義兩個(gè)初始化要用的結(jié)構(gòu)體，下面給每個(gè)結(jié)構(gòu)體成員賦值*/

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/*

使能GPIOA和ADC1通道時(shí)鐘

注意：除了RCC_APB2PeriphClockCmd還有RCC_APB1PeriphClockCmd，那么該如何選擇？

APB2：高速時(shí)鐘，最高72MHz，主要負(fù)責(zé)AD輸入，I/O，串口1，高級(jí)定時(shí)器TIM

APB1：低速時(shí)鐘，最高36MHz，主要負(fù)責(zé)DA輸出，串口2、3、4、5，普通定時(shí)器TIM,USB,IIC,CAN，SPI

*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12, ADC的采樣時(shí)鐘最快14MHz

/*配置輸入電壓所用的PA0引腳*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //GPIO_Mode_AIN：模擬輸入（還有其他什么模式？請(qǐng)看下面的附錄圖1）

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

ADC_DeInit(ADC1); //復(fù)位，將ADC1相關(guān)的寄存器設(shè)為默認(rèn)值

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //工作模式：ADC1和ADC2獨(dú)立工作模式 （還有其他什么模式？請(qǐng)看下面的附錄圖2）

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //數(shù)模轉(zhuǎn)換工作：掃描（多通道）模式=ENABLE、單次（單通道）模式=DISABLE

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;//數(shù)模轉(zhuǎn)換工作：連續(xù)=ENABLE、單次=DISABLE

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //ADC轉(zhuǎn)換由軟件觸發(fā)啟動(dòng) （還有其他什么模式？請(qǐng)看下面的附錄圖3）

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC數(shù)據(jù)右對(duì)齊 除了右就是左：ADC_DataAlign_Left

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //順序進(jìn)行規(guī)則轉(zhuǎn)換的ADC通道的數(shù)目 范圍是1-16

ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根據(jù)ADC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)ADC1的寄存器

/*為啥要設(shè)置下面這一步？

細(xì)心的你可以發(fā)現(xiàn)上面初始化了一個(gè)引腳通道，初始化了一個(gè)ADC轉(zhuǎn)換器，但ADC轉(zhuǎn)換器并不知道你用的是哪個(gè)引腳吧？

這一步目的是：設(shè)置指定ADC的規(guī)則組通道（引腳），設(shè)置它們的轉(zhuǎn)化順序和采樣時(shí)間

函數(shù)原型：void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, u8 ADC_Channel, u8 Rank, u8 ADC_SampleTime)

參數(shù)1 ADCx：x可以是1或者2來選擇ADC外設(shè)ADC1或ADC2

參數(shù)2 ADC_Channel：被設(shè)置的ADC通道 范圍ADC_Channel_0~ADC_Channel_17

參數(shù)3 Rank：規(guī)則組采樣順序。取值范圍1到16。

ADC_SampleTime：指定ADC通道的采樣時(shí)間值 （取值范圍？請(qǐng)看下面的附錄圖4）

*/

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC 注意：函數(shù)ADC_Cmd只能在其他ADC設(shè)置函數(shù)之后被調(diào)用

/*下面4步按流程走，走完就行*/

ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置指定的ADC的校準(zhǔn)寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待上一步操作完成

ADC_StartCalibration(ADC1); //開始指定ADC的校準(zhǔn)狀態(tài)

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待上一步操作按成

}

初始化完成之后，在主函數(shù)中：

void main(void)

{

float ADC_ConvertedValue;

float ADC_ConvertedValueLocal;

Adc_Config();

while(1)

{

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //啟動(dòng)轉(zhuǎn)換

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC )); //等待轉(zhuǎn)換完成

ADC_ConvertedValue=ADC_GetConversionValue(ADC1); //獲取轉(zhuǎn)換結(jié)果*ADC_ConvertedValue*

ADC_ConvertedValueLocal=(float)ADC_ConvertedValue*(3.3/4096); //計(jì)算出實(shí)際電壓值*ADC_ConvertedValueLocal*

//這里適當(dāng)加上一些延遲

//最好連續(xù)轉(zhuǎn)換幾次 取平均值 這里就省略寫了 點(diǎn)到為止}}

附錄圖1-GPIO_Mode值：

附錄圖4-ADC_SampleTime值：

對(duì)于一些剛接觸stm32的人來說，看了上面的代碼可能還會(huì)有很多疑問。

為什么要使能時(shí)鐘？時(shí)鐘到底設(shè)置多少才合適？

對(duì)于ADC_GetConversionValue(ADC1)這個(gè)函數(shù)參數(shù)并沒有指定那個(gè)通道，如果多個(gè)通道同時(shí)使用CAN1轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時(shí)怎么獲取每個(gè)通道的值？

第一個(gè)問題，所有的外設(shè)都要使能時(shí)鐘，時(shí)鐘源分為外部時(shí)鐘和內(nèi)部時(shí)鐘，外部時(shí)鐘比如接8MHz晶振，內(nèi)部時(shí)鐘就在芯片內(nèi)部集成，時(shí)鐘源為所有的時(shí)序電路提供基本的脈沖信號(hào)。時(shí)鐘源好比是一顆跳動(dòng)的心臟，它按照一定的頻率在跳動(dòng)，所有的器官（外設(shè)）要跟心臟（時(shí)鐘源）橋接起來才能工作，但不同的外設(shè)需要的頻率不同，所以在時(shí)鐘源跟外設(shè)之中常常還會(huì)有一些分頻器或者倍頻器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的衰減或增強(qiáng)。還想了解更多專業(yè)的解釋可以去研究stm32的時(shí)鐘樹圖。

**第二個(gè)問題，**回答這個(gè)問題那么就等于開始介紹多通道轉(zhuǎn)換怎么實(shí)現(xiàn)了，看下圖

由圖理解，一個(gè)ADC轉(zhuǎn)換器只能選擇轉(zhuǎn)換一個(gè)通道，那么對(duì)比單通道我們只需做一下改變（以雙通道為例）：

1.在void Adc_Config(void)函數(shù)里面添加：

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

配置多一個(gè)IO（PA1）口， 也就是通道1。

2.在void Adc_Config(void)函數(shù)里面添加：

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

先不指定ADC轉(zhuǎn)換通道。

3.在主函數(shù)循環(huán)里改為：

while(1)

{

/*先采集通道1數(shù)據(jù)*/

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));

ADC_ConvertedValue=ADC_GetConversionValue(ADC1);

ADC_ConvertedValueLocal=(float)ADC_ConvertedValue*(3.3/4096);

/*再采集通道2數(shù)據(jù)*/

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));

ADC_ConvertedValue=ADC_GetConversionValue(ADC1);

ADC_ConvertedValueLocal=(float)ADC_ConvertedValue*(3.3/4096);

//加入適當(dāng)延時(shí)

}

完成以上三步就能把單通道擴(kuò)展到雙通道(或者更多個(gè)通道)。不過還有一種基于DMA的多通道轉(zhuǎn)換更加合適。

首先簡(jiǎn)單介紹DMA，DMA(Direct Memory Access，直接內(nèi)存存取) ，用來提供在外設(shè)和存儲(chǔ)器之間或者存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。無需CPU干預(yù)，節(jié)省CPU資源；ADC轉(zhuǎn)換出來的值直接賦值給定義好的變量中。配置好的DMA可以不停地將ADC轉(zhuǎn)換值寫到該變量中，在主函數(shù)直接判斷該變量就知道此時(shí)的AD值，也就是說在主函數(shù)中不需要調(diào)用ADC_GetConversionValue()函數(shù)來獲取轉(zhuǎn)換值。

DMA跟其他外設(shè)一樣需要進(jìn)行配置通道，使能時(shí)鐘等參數(shù)。

下面直接看代碼分析：

/*基于DMA的ADC多通道采集*/

volatile uint16 ADCConvertedValue[10][3];//用來存放ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果，也是DMA的目標(biāo)地址,3通道，每通道采集10次后面取平均數(shù)

void DMA_Init(void)

{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//使能時(shí)鐘

DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //將通道一寄存器設(shè)為默認(rèn)值

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC1->DR);//該參數(shù)用以定義DMA外設(shè)基地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;//該參數(shù)用以定義DMA內(nèi)存基地址(轉(zhuǎn)換結(jié)果保存的地址)

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//該參數(shù)規(guī)定了外設(shè)是作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康牡剡€是來源，此處是作為來源

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 3*10;//定義指定DMA通道的DMA緩存的大小,單位為數(shù)據(jù)單位。這里也就是ADCConvertedValue的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//設(shè)定外設(shè)地址寄存器遞增與否,此處設(shè)為不變 Disable

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//用來設(shè)定內(nèi)存地址寄存器遞增與否,此處設(shè)為遞增，Enable

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//數(shù)據(jù)寬度為16位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//數(shù)據(jù)寬度為16位

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循環(huán)緩存模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//DMA通道擁有高優(yōu)先級(jí) 分別4個(gè)等級(jí) 低、中、高、非常高

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//使能DMA通道的內(nèi)存到內(nèi)存?zhèn)鬏?/p>

DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);//根據(jù)DMA_InitStruct中指定的參數(shù)初始化DMA的通道

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);//啟動(dòng)DMA通道一

}

下面是ADC的初始化，可以將它與上面的對(duì)比一下有啥不同，重復(fù)的就不解析了

void Adc_Init(void)

{

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/*3個(gè)IO口的配置（PA0、PA1、PA2）*/

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/*IO和ADC使能時(shí)鐘*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //連續(xù)轉(zhuǎn)換

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 3;

ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);//通道一轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到ADCConvertedValue[0~10][0]

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1,2,ADC_SampleTime_239Cycles5););//通道二轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到ADCConvertedValue[0~10][1]

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2,3,ADC_SampleTime_239Cycles5); );//通道三轉(zhuǎn)換結(jié)果保存到ADCConvertedValue[0~10][2]

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//開啟ADC的DMA支持

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

ADC_ResetCalibration(ADC1);

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

ADC_StartCalibration(ADC1);

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

}

做完這兩步，ADCConvertedValue數(shù)組的值就會(huì)隨輸入的模擬電壓改變而改變，在主函數(shù)中最好取多幾次的平均值，再通過公式換算成電壓?jiǎn)挝弧Ｏ旅媸侵骱瘮?shù)：

int main(void)

{

int sum;

u8 i,j;

float ADC_Value[3];//用來保存經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到的電壓值

ADC_Init();

DMA_Init();

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//開始采集

while(1)

{

for(i=0;i<3;i<++)

{

sum=0;

for(j=0;j<10;j++)

{

sum+=ADCConvertedValue[j][i];

}

ADC_Value[i]=(float)sum/(10*4096)*3.3;//求平均值并轉(zhuǎn)換成電壓值

//打印（略）

}

//延時(shí)（略）

}}

ADCConvertedValue的定義用了volatile修飾詞，因?yàn)檫@樣可以保證每次的讀取都是從絕對(duì)地址讀出來的值，不會(huì)因?yàn)楸粫?huì)編譯器進(jìn)行優(yōu)化導(dǎo)致讀取到的值不是實(shí)時(shí)的AD值。

最后提醒一下，接線測(cè)試的時(shí)候記得接上基準(zhǔn)電壓，就是VREF+和VREF-這兩個(gè)引腳。如果不想外接線測(cè)試就將內(nèi)部通道的電壓讀出來，這樣就不用配置IO口了。

水平有限，僅供參考，錯(cuò)誤之處以及不足之處還望多多指教。

編輯：hfy