ST32 ADC mode Note 2

下午 04:14

ADC_Mode

ADC_ScanConvMode

ADC_ContinuousConvMode

ADC_ExternalTrigConV

對於STM32，在使用ADC的時候需要配置幾個參數。

(1)第一個參數是ADC_Mode，這裡設置為獨立模式：ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;

在這個模式下，雙ADC不能同步，每個ADC介面獨立工作。所以如果不需要ADC同步或者只是用了一個ADC的時候，就應該設成獨立模式了。

(2)第二個參數是ADC_ScanConvMode，這裡設置為DISABLE。

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;

如果只是用了一個通道的話，DISABLE就可以了，如果使用了多個通道的話，則必須將其設置為ENABLE。

(3)第三個參數是ADC_ContinuousConvMode，這裡設置為ENABLE，即連續轉換。如果設置為DISABLE，則是單次轉換。兩者的區別在於連續轉換直到所有的資料轉換完成後才停止轉換，而單次轉換則只轉換一次資料就停止，要再次觸發轉換才可以。所以如果需要一次性採集1024個資料或者更多，則採用連續轉換。

(4)第四個參數是ADC_ExternalTrigConv，即選擇外部觸發模式。這裡只講三種：1、第一種是最簡單的軟體觸發，參數為ADC_ExternalTrigConv_None。設置好後還要記得調用庫函數：

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); 這樣觸發才會啟動。

2、第二種是計時器通道輸出觸發。共有這幾種：

ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1、

ADC_ExternalTrigConv_T1_CC2、

ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2、

ADC_ExternalTrigConv_T3_T以及

ADC_ExternalTrigConv_T4_CC4。

計時器輸出觸發比較麻煩，還需要設置相應的計時器。以

ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2觸發為例設置相應的計時器：

Void TIM2_Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDefTIM_TimeBaseStructure;

TIM_OCInitTypeDefTIM_OCInitStructure;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=4;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=0XFF;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;

TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseStructure);

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse=0X7F;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_Low;

TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set;

TIM_OC2Init(TIM2,&TIM_OCInitStructure);TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM2,ENABLE);

}

這樣設置之後就可以用計時器2的輸出觸發了，至於觸發的週期，設置TIM2的時間即可。這裡不再贅述。

3、第三種是外部引腳觸發,對於規則通道，選擇EXTI線11和TIM8_TRGO作為外部觸發事件；而注入通道組則選擇EXTI線15和TIM8_CC4作為外部觸發事件。(5)第五個參數是ADC_DataAlign,這裡設置為ADC_DataAlign_Right右對齊方式。建議採用右對齊方式，因為這樣處理資料會比較方便。當然如果要從高位開始傳輸資料，那麼採用左對齊優勢就明顯了。

(6)第六個參數是ADC_NbrOfChannel，顧名思義：通道的數量。要是到多個通道採集資料的話就得設置一下這個參數。此外在規則通道組的配置函數中也許將各個通道的順序定義一下，如：

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13,1,ADC_SampleTime_13Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_14,2,ADC_SampleTime_13Cycles5);

多通道資料傳輸時有一點還要注意：若一個陣列為ADC_ValueTab[4]，且設置了兩個通道：通道1和通道2，則轉換結束後，ADC_ValueTab[0]和ADC_ValueTab[2]存儲的是通道1的資料，而ADC_ValueTab[1]和ADC_ValueTab[3]存儲的是通道2的資料。如果陣列容量大則依次類推。

補充一點：在使用DMA傳輸資料的時候，需要設置外設位址和記憶體位址，外設位址當然就是ADC的位址了，而記憶體的位址如果使用8位元資料的話，記憶體必須定義為8位緩衝區；如果使用16位元資料格式的話，記憶體則為16位緩衝器，不可定義為32位或更多，否則，資料將出錯。

STM32 ADC採樣頻率的確定 

1. 先看一些資料，確定一下ADC 的時鐘： 

（1）、 由時鐘控制器提供的ADCCLK 時鐘和PCLK2(APB2 時鐘)同步。

CLK 控制器為ADC時鐘提供一個專用的可程式設計預分頻器。

（2）、 一般情況下在程式 中將 PCLK2 時鐘設為與系統時鐘相同 

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

 RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); 

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); 

（3）、 在時鐘配置寄存器(RCC_CFGR) 中有為ADC 時鐘提供一個專用的可程式設計預分器。 

位15:14 ADCPRE：ADC預分頻由軟體設置來確定ADC時鐘頻率 

00：PCLK2 2分頻後作為ADC時鐘 

01：PCLK2 4分頻後作為ADC時鐘 

10：PCLK2 6分頻後作為ADC時鐘 

11：PCLK2 8分頻後作為ADC時鐘 

我們可對其進行設置例如：

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4); 

另外ADC 時鐘使能設置：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1| RCC_APB2Periph_ADC2 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); 

（4）、 可程式設計的通道採樣時間 

ADC 使用若干個ADC_CLK 週期對輸入電壓採樣，採樣週期數目可以通過ADC_SMPR1 和ADC_SMPR2 寄存器中的SMP[2:0]位而更改。每個通道可以以不同的時間採樣。總轉換時間如下計算： 

TCONV = 採樣時間+ 12.5 個週期 

例如：當ADCCLK=14MHz 和1.5 週期的採樣時間 

TCONV = 1.5 + 12.5 = 14 週期 = 1μs 

SMPx[2:0]：選擇通道x的採樣時間這些位用於獨立地選擇每個通道的採樣時間。在採樣週期中通道選擇位必須保持不變。

000：1.5週期 

100：41.5週期 

001：7.5週期 

101：55.5週期 

010：13.5週期 

110：71.5週期 

011：28.5週期 

111：239.5週期 

注： 

– ADC1的模擬輸入通道16和通道17在晶片內部分別連到了溫度感測器和VREFINT。 

– ADC2的模擬輸入通道16和通道17在晶片內部連到了VSS。 

2. 具體分析如下： 

（1） 我們的輸入信號是50Hz （週期為20ms），初步定為1週期200個採樣點，（注：一 週期最少采20個點，即取樣速率最少為1k） ，每2個採樣點間隔為 20ms/200=100us      ADC可程式設計的通道採樣時間我們選最小的 1.5 週期，則 ADC採樣週期一週期大小 為100us /1.5=66us 。 ADC 時鐘頻率為 1/66us =15 KHz。ADC可程式設計的通道採樣時 間我們選71.5 週期，則 ADC採樣週期一週期大小為（100us /71.5）。ADC 時鐘 頻率為 7.15MHz。 

（2） 接下來我們要確定系統時鐘：我們 用的是 8M Hz 的外部晶振做時鐘源（HSE），估 計得經過 PLL倍頻 PLL 倍頻係數分別為2的整數倍，最大72 MHz。為了提高資料 計算效率，我們把系統時鐘定為72MHz，(PLL 9倍頻)。 

則PCLK2=72MHz,PCLK1=36MHz；我們通過設置時鐘配置寄存器(RCC_CFGR) 中 有為ADC 時鐘提供一個專用的可程式設計預分器，將PCLK2 8 分頻後作為ADC 的時 鐘，則可 知ADC 時鐘頻率為 9MHz 。 

從手冊可知： ADC 轉換時間：STM32F103xx 增強型產品：ADC 時鐘為56MHz 時 為1μs  (ADC 時鐘為72MHz 為1.17μs) 

（3） 由以上分析可知：不太對應，我們重新對以上中 內容調整，提出如下兩套方案： 

方案一： 

我們的輸入信號是50Hz  （週期為20ms），  初步定為1週期2500個採樣點，（注： 一週期最少采20個點， 即取樣速率最少為1k）， 每2個採樣為20ms /2500= 8 us   ADC可程式設計的通道採樣時間我們選71.5 週期，則 ADC採樣週期一週期大小為 8us /71.5 。 ADC 時鐘頻率約為 9 MHz。將PCLK2進行8分頻後 作為ADC 的時

000：1.5週期 

100：41.5週期 

001：7.5週期 

101：55.5週期 

010：13.5週期 

110：71.5週期 

011：28.5週期 

111：239.5週期

 注： 

– ADC1的模擬輸入通道16和通道17在晶片內部分別連到了溫度感測器和VREFINT。 

– ADC2的模擬輸入通道16和通道17在晶片內部連到了VSS。 

2. 具體分析如下： 

（1） 我們的輸入信號是50Hz （週期為20ms），初步定為1週期200個採樣點，（注：一 週期最少采20個點，即取樣速率最少為1k） ，每2個採樣點間隔為 20ms/200=100us     ADC可程式設計的通道採樣時間我們選最小的 1.5 週期，則 ADC採樣週期一週期大小 為100us /1.5=66us 。 ADC 時鐘頻率為 1/66us =15 KHz。ADC可程式設計的通道採樣時 間我們選71.5 週期，則 ADC採樣週期一週期大小為（100us /71.5）。ADC 時鐘 頻率為 7.15MHz。 

（2） 接下來我們要確定系統時鐘：我們 用的是 8M Hz 的外部晶振做時鐘源（HSE），估 計得經過 PLL倍頻 PLL 倍頻係數分別為2的整數倍，最大72 MHz。為了提高資料 計算效率，我們把系統時鐘定為72MHz，(PLL 9倍頻)。 

則PCLK2=72MHz,PCLK1=36MHz；我們通過設置時鐘配置寄存器(RCC_CFGR) 中 有為ADC 時鐘提供一個專用的可程式設計預分器，將PCLK2 8 分頻後作為ADC 的時 鐘，則 知ADC 時鐘頻率為 9MHz 。 從手冊可知： ADC 轉換時間：STM32F103xx 增強型產品：ADC 時鐘為56MHz 時 為1μs  (ADC 時鐘為72MHz 為1.17μs) 

（3） 由以上分析可知：不太對應，我們重新對以上中 內容調整，提出如下兩套方案： 

方案一： 

我們的輸入信號是50Hz  （週期為20ms），  初步定為1週期2500個採樣點，（注： 一週期最少采20個點， 即取樣速率最少為1k）， 每2個採樣為20ms /2500= 8 us   ADC可程式設計的通道採樣時間我們選71.5 週期，則 ADC採樣週期一週期大小為 8us /71.5 。 ADC 時鐘頻率約為 9 MHz。將PCLK2進行8分頻後 作為ADC 的時

鐘，則可知ADC 時鐘頻率為 9MHz。 

方案二： 

我們的輸入信號是50Hz （週期為20ms），初步定為1週期1000個採樣點，（注：一 週期最少采20個點，即取樣速率最少為1k） ，每2個採樣點間隔為20ms /1000= 20 us ADC可程式設計的通道採樣時間我們選239.5週期，則 ADC採樣週期一週期大小為 20us /239.5 。 ADC 時鐘頻率約為 12 MHz。將PCLK2 進行6 分頻後作為ADC 的 時鐘，則可知ADC 時鐘頻率為 12MHz 。