使用STM32F4的外设触发ADC采样

# 1. 介绍STM32F4的ADC模块

## 1.1 STM32F4系列微控制器概述

### 1.1.1 系列概述

STM32F4系列是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款高性能32位微控制器系列。该系列微控制器采用ARM Cortex-M4内核，拥有丰富的外设和强大的计算能力，适用于工业控制、消费类电子、医疗设备和汽车电子等领域。

### 1.1.2 主要特性

- 高性能：主频高达200MHz，浮点运算性能强大。
- 大容量存储：Flash程序存储器可达至2MB，RAM内存可达至192KB。
- 多种外设：包括ADC、DMA、定时器、UART、SPI、I2C等，可满足不同应用需求。
- 低功耗：智能功耗管理单元可有效控制功耗，延长电池寿命。
- 多种封装：LQFP、BGA、LFBGA等多种封装形式，方便PCB设计。

## 1.2 ADC模块的基本原理

### 1.2.1 ADC概述

ADC（Analog-to-Digital Converter）即模拟数字转换器，用于将模拟信号转换为数字信号。在STM32F4系列微控制器中，ADC模块负责对模拟信号进行采样和转换。

### 1.2.2 ADC工作原理

ADC模块采用逐次逼近式转换方法，即将模拟信号与参考电压进行比较，通过逐个逼近的方式得到数字信号。具体过程包括采样、保持、量化和编码。

## 1.3 STM32F4的ADC特性和参数

### 1.3.1 ADC特性

- 分辨率：12位或16位，可选择不同分辨率来平衡精度和采样速度。
- 时钟：可配置的时钟分频，可根据需求进行调整。
- 通道：多个模拟输入通道，可进行多路复用采样。
- 触发方式：可通过软件、外部信号和定时器等多种方式进行触发。
- 中断：可通过中断机制实现数据转换完成后的通知。

### 1.3.2 ADC参数

- 转换速率：每秒可进行的转换次数。
- 采样时间：每个通道的采样持续时间。
- 参考电压：ADC模块参考的电压值。
- 增益和偏移：可校准ADC模块，提高转换精度。

以上是关于STM32F4的ADC模块的介绍，下一章将详细讲解外设触发ADC采样的原理。

# 2. 外设触发ADC采样的原理

外设触发ADC采样是指通过外部信号或事件来触发ADC进行模拟信号的采样转换。与常规软件触发ADC采样相比，外设触发ADC采样有着更高的精确度和实时性，特别适用于需要精确时序控制和同步采样的应用场景。

### 什么是外设触发ADC采样

外设触发ADC采样是指利用外部触发源（如定时器、比较器、外部中断信号等）来启动ADC的转换过程。在接收到外部触发信号后，ADC会按照指定的配置参数进行模拟信号的采样和转换，从而获取准确的模拟信号数据。

### 外设触发ADC采样的优势

1. **精确的时序控制**：利用外部触发源可以精确控制ADC采样的启动时间，适用于需要准确时序控制的特定应用场景。
2. **异步采样能力**：外设触发ADC采样可以实现异步采样，不受软件处理和任务调度的影响，保证采样的实时性和稳定性。
3. **多通道同步采样**：通过外部触发源，可以实现多个ADC通道的同步采样，获取多路模拟信号的高精度数据。

### STM32F4的外设触发ADC采样实现原理

在STM32F4系列微控制器中，可以利用定时器的触发输出、比较器的输出、外部中断信号等作为外设触发源，来触发ADC的采样转换。通过配置ADC的触发源、触发极性和触发边沿等参数，可以实现灵活的外设触发ADC采样功能。接下来的章节将详细介绍如何配置和应用STM32F4的外设触发ADC采样功能。

以上就是外设触发ADC采样的原理介绍，接下来我们将深入探讨如何配置STM32F4的ADC外设。

# 3. 配置STM32F4的ADC外设

在本章中，我们将详细介绍如何配置STM32F4的ADC外设，包括初始化设置、采样通道和采样频率的设置，以及配置ADC外设的触发方式。

#### 3.1 ADC外设的初始化设置

在使用STM32F4的ADC外设之前，需要进行初始化设置。首先，需要开启ADC时钟，并选择ADC的工作模式（单独模式、扫描模式、循环扫描模式等）。然后需要配置ADC的分辨率和数据对齐方式。最后，需要设置转换模式（单次转换模式、连续转换模式）和转换时间。

// 初始化ADC时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

// 配置ADC工作模式
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

// 设置ADC分辨率和数据对齐方式
ADC_InjectedSequencerLengthConfig(ADC1, 1);

// 设置转换模式和转换时间
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_480Cycles);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ResetCalibration(ADC1);
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
ADC_StartCalibration(ADC1);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

#### 3.2 设置ADC的采样通道和采样频率

在本节中，我们将设置ADC的采样通道和采样频率。通过配置ADC的通道和采样频率，可以实现对不同外部信号的采样和转换。

// 设置