STM32 AD转换详解：硬件结构、功能与工作模式

"STM32 ADC课程讲解，包括函数和变量声明" 在STM32微控制器中，ADC（Analog-to-Digital Converter，模拟到数字转换器）是一个关键组件，用于将模拟信号转换为数字信号，以便处理器能够处理这些信号。在STM32F103系列芯片中，有两个12位的ADC，即ADC1和ADC2，它们是逐次逼近型转换器。这些ADC的输入时钟不能超过14MHz，由PCLK2分频得到。 STM32F103的ADC具有18个输入通道，能够连接16个外部信号源和2个内部信号源。通道选择非常灵活，比如ADC123_IN0对应PA0，以此类推，覆盖了PA、PB和PC部分引脚，对于某些型号的STM32，如STM32F103，还包含PF引脚上的通道。每个通道都可以在单次、连续、扫描或间断模式下进行转换，并且转换结果可以左对齐或右对齐存储在16位数据寄存器中。 ADC的主要特征包括12位分辨率，这意味着它可以区分2^12个不同的电压等级。它还支持转换结束、注入转换结束和模拟看门狗事件时的中断功能。STM32F103系列的ADC转换时间在时钟频率56MHz时为1us，在72MHz时为1.17us。ADC的工作电压范围为2.4V到3.6V，输入电压范围受限于VREF-和VREF+之间。此外，ADC还支持DMA请求，可以在规则通道转换期间启用。 在实际应用中，我们通常会编写相应的初始化函数来配置ADC，如在给出的描述中的`RCC_Configuration()`用于设置时钟，`Adc_Init()`用于初始化ADC，`GPIO_Configuration()`用于配置GPIO引脚以连接ADC通道，`Delay()`用于延时操作，`uart_init()`用于初始化UART通信，`Get_Adc(u8 ch)`用于获取指定通道的ADC转换值，而`Uart1_PutChar(u8 ch)`用于通过UART发送字符。 在代码中定义的变量如`ADC`, `ADC14`, `seg1`，以及数组`buf`和变量`a1`到`a31`，可能分别用于存储ADC转换结果、特定通道的数值或者作为缓冲区和中间计算用的辅助变量。 在工作模式方面，我们可以选择单通道转换，也可以配置为连续转换或扫描模式。扫描模式允许一次启动多个通道的转换，这对于需要同时监控多个模拟输入的情况非常有用。此外，还可以配置外部触发事件来启动转换，增加系统灵活性。 关于中断，ADC支持多种中断类型，例如转换完成中断、注入通道转换完成中断等，这对于实时系统响应转换结果至关重要。中断服务函数可以根据中断标志进行相应处理，如存储转换结果、更新显示或者触发其他系统动作。 在使用ADC时，还需要了解并正确配置ADC的相关寄存器，如ADC控制和状态寄存器（ADC_CR1, ADC_CR2, ADC_SMPR1, ADC_SMPR2等），以设置转换模式、采样时间、触发源等参数。STM32的标准库提供了方便的API函数，如`HAL_ADC_Init()`和`HAL_ADC_Start()`，用于初始化和启动ADC转换。 STM32的ADC功能强大且灵活，适用于各种需要数字信号处理的场合，而理解和掌握其配置和使用是STM32开发中必不可少的一部分。