STM32 IO输出电流与模拟电路交互：驱动ADC、DAC与传感器

# 1. STM32 IO输出电流基础**

STM32微控制器的IO引脚具有可配置的输出电流能力，这使其能够驱动各种外部设备，包括模拟电路。本节将探讨STM32 IO输出电流的基础知识，包括其配置选项、影响因素以及如何优化输出电流以满足特定应用要求。

IO输出电流由两个主要因素决定：引脚配置和芯片电源电压。通过设置引脚的输出类型和输出速度，可以配置引脚的输出电流。输出速度决定了引脚在切换状态时的上升和下降时间，较高的输出速度会导致较高的输出电流。此外，芯片电源电压也会影响输出电流，更高的电源电压将提供更高的输出电流。

# 2. 驱动ADC

### 2.1 ADC原理与配置

**ADC原理**

模数转换器（ADC）是一种将模拟信号（连续电压）转换为数字信号（离散值）的电子器件。ADC的工作原理是将模拟信号采样，然后将采样值量化为数字值。

**ADC配置**

STM32微控制器集成了多个ADC外设，每个ADC外设都有自己的配置寄存器。ADC配置主要包括以下步骤：

- **时钟配置：**设置ADC时钟源和时钟分频器。
- **采样时间配置：**设置ADC采样时间，以确保采样信号稳定。
- **通道配置：**选择要转换的模拟通道。
- **分辨率配置：**设置ADC的分辨率，即转换后的数字值的位数。
- **触发源配置：**选择ADC转换的触发源，如软件触发或外部触发。

### 2.2 STM32 ADC驱动

#### 2.2.1 配置ADC外设

// 配置ADC时钟
RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;

// 配置ADC采样时间
ADC1->SMPR2 |= ADC_SMPR2_SMP1_0;

// 配置ADC通道
ADC1->SQR1 |= ADC_SQR1_L_0;

// 配置ADC分辨率
ADC1->CR1 |= ADC_CR1_RES_0;

// 配置ADC触发源
ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTTRIG_SWSTART;

**参数说明：**

- `RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;`：使能ADC1时钟。
- `ADC1->SMPR2 |= ADC_SMPR2_SMP1_0;`：设置ADC1通道1的采样时间为1个ADC时钟周期。
- `ADC1->SQR1 |= ADC_SQR1_L_0;`：将通道1添加到ADC1的扫描序列中。
- `ADC1->CR1 |= ADC_CR1_RES_0;`：设置ADC1的分辨率为12位。
- `ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTTRIG_SWSTART;`：将ADC1的触发源设置为软件触发。

#### 2.2.2 ADC数据采集

// 启动ADC转换
ADC1->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;

// 等待转换完成
while (!(ADC1->SR & ADC_SR_EOC));

// 读取转换结果
uint16_t adcValue = ADC1->DR;

**逻辑分析：**

1. `ADC1->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;`：启动ADC转换。
2. `while (!(ADC1->SR & ADC_SR_EOC));`：等待转换完成。
3. `uint16_t adcValue = ADC1->DR;`：读取转换结果并将其存储在`adcValue`变量中。

#### 2.2.3 ADC中断处理

// 配置ADC中断
NVIC_EnableIRQ(ADC1_IRQn);
ADC1->CR1 |= ADC_CR1_EOCIE;

// ADC中断服务函数
void ADC1_IRQHandler(void)
{
    // 清除中断标志位
    ADC1->SR &= ~ADC_SR_EOC;

    // 读取转换结果
    uint16_t adcValue = ADC1->DR;
}

**逻辑分析：**

1. `NVIC_EnableIRQ(ADC1_IRQn);`：使能ADC1中断。
2. `ADC1->CR1 |= ADC_CR1_EOCIE;`：使能ADC1转换完成中断。
3. `void ADC1_IRQHandler(void)`：ADC1中断服务函数。
4. `ADC1->SR &= ~ADC_SR_EOC;`：清除ADC1转换完成中断标志位。
5. `uint16_t adcValue = ADC1->DR;`：读取转换结果并将其存储在`adcValue`变量中。

# 3. 驱动DAC**

### 3.1 DAC原理与配置

**DAC原理**

数模转换器（DAC）是一种将数字信号转换为模拟信号的电子器件。它将数字输入