基于HAL库的STM32开发

STM32————ADC模块

STM32H743-梳理ADC模数转换器在CubeMX上的配置_overrun behaviour-CSDN博客（写的很好，很详细）

STM32-HAL库-ADC学习 - 曲杨 - 博客园

ADC定义

模数转换器(Analog to Digital Converter,ADC) 模拟信号->数字信号转换器

通过对输入的模拟信号进行测量，将其分级转换为数字信号

STM32单片机中的ADC

一般计算采用一下逻辑方式进行转换

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if( V>V_ref_low && V<V_ref_high ) {
	return (V-V_ref_low)/(V_ref_high-V_ref_low) * (2<<X-1);
	//归一化，再按照配置的x进行转换
}
else {
	return erro ;
}

STM32单片机中的ADC，x一般是12，也可以是其他数值 一般情况下，参考电压为0V，参考高电压为3.3V

分辨率与精度

分辨率与位数有关，精度与性能有关，位数越高，分辨率越高，性能越高，波动越小，精度越强 ADC位数为12位，则分辨率是1/4096

使用时PLCK频率控制在36MHz以内，不然ADC模块的精度会大幅降低

STM32CubeMX配置

这里以STM32C8T6为例

  1. x即Resolution 12bits( 15ADC时钟周期 )（看芯片型号，有的需要配置）
  2. 数据选择右对齐，得到的数据就是转换后的值
  3. Mode选择Independent mode

Scan Conversion Mode（扫描转换模式），会采集ADC开启的所有通道，按顺序采集所有通道 Continuous Conversion Mode（连续转换模式），可以在使能ADC时自动开始采集，而非手动采集 Discontinuous Conversion Mode（间断采集模式），可以在一轮采集完成后暂停等待指令控制下一轮采集

Number Of Discontinuous Conversions（单次转换次数）此参数定义每次触发后ADC执行的转换次数，每次转换完都需要HAL_ADC_GetValue来获取值。 如果它设为2，且ADC1使能了通道1，2，5，7的话，那么第一次触发ADC1采样时，就会采样通道1与通道2的值，再一次触发ADC1采样的话，就会采样通道5与通道7值，如此类推。

ADC_Regular_ConversionMode 可以配置每个通道的采集顺序和采样时间

代码使用

1.开始采集

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HAL_ADC_Start(&hadc2);

2.采集后转换

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HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,20);//地址，等待时间

关于多数据通道采集

ADC_value[1]对应rank_1的通道的值，第一次采集rank1通道 ADC_value[2]对应rank_2的通道的值，第一次采集rank2通道 rank指在ADC_Regular_ConversionMode中的rank设置

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for( int t = 1 ; t <= 10 ; ++ t ) {
	for( int i = 0 ; i < 2 ; ++ i ) {
		HAL_ADC_Start(&hadc2);
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2,20);//采集后转换
		AD_value[i] += HAL_ADC_GetValue(&hadc2) ;//采集十次，平均值处理
	}
}

检测 

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if(HAL_IS_BIT_SET( HAL_ADC_GetState(&hadc2),HAL_ADC_STATE_REG_EOC) ) {//检测是否正常采集
	ADC_value += HAL_ADC_GetValue(&hadc2);
}

关于Number Of Discontinuous Conversions

在STM32CubeMX中，Number Of Discontinuous Conversions（单次转换次数）是ADC（模数转换器）的一个配置选项，主要用于控制ADC在**非连续采样模式（Discontinuous Mode）**下的转换行为。以下是详细解释和使用方法：

1. 功能含义

  • 作用：
    当ADC配置为非连续模式（Discontinuous Mode）时，此参数定义每次触发后ADC执行的转换次数。
    • 例如，设置为3，则每次触发ADC后，会自动连续完成3次转换（无需额外触发信号）。
    • 若设置为1，则每次触发仅执行1次转换（等同于标准单次模式）。
  • 应用场景：
    适用于需要分组采样的场景，例如：
    • 周期性触发ADC，但每次触发需采集多个通道的数据。
    • 降低CPU干预频率（通过一次触发完成多次转换）。

2. 配置步骤（STM32CubeMX）

  1. 启用Discontinuous Mode：
    • 在ADC配置界面，勾选 Discontinuous Mode（通常在Parameter Settings选项卡中）。
    • 此时，Number Of Discontinuous Conversions选项会生效。
  2. 设置转换次数：
    • 输入需要的转换次数（取值范围取决于型号，通常为1~8）。
    • 该值必须 ≤ 总启用通道数（例如，若启用5个通道，最多可设置为5）。
  3. 配置触发源：
    • 选择触发方式（如定时器触发、外部引脚触发等）。
    • 每次触发信号到来时，ADC会自动完成设定的转换次数。

3. 工作流程示例

  • 硬件环境：
    • ADC通道：CH0、CH1、CH2
    • 配置：Discontinuous Mode + Number Of Discontinuous Conversions = 2
  • 行为：
    1. 触发信号到来（如定时器溢出）。
    2. ADC自动连续转换2个通道（例如CH0→CH1）。
    3. 转换完成后产生中断/DMA请求。
    4. 下次触发时，继续从下一个通道开始（CH2→CH0，依此类推）。

在该配置下（Discontinuous Mode + Number Of Discontinuous Conversions = 2），每次触发后ADC会连续转换2个通道（例如CH0→CH1），因此你需要调用两次 HAL_ADC_GetValue(&hadc2) 来分别读取这两个通道的转换结果。以下是具体说明和注意事项：

1. 数据读取方式
方法一：轮询模式（Polling）

每次触发后，需手动读取两次ADC值：

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HAL_ADC_Start(&hadc2);  // 启动ADC（或通过触发信号启动）
//开启一次，采集两次
if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2, timeout) == HAL_OK) {//采集后第一次转换
    uint32_t ch0_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);  // 读取CH0结果
}
if (HAL_ADC_PollForConversion(&hadc2, timeout) == HAL_OK) {//采集后第二次转换
    uint32_t ch1_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);  // 读取CH1结果
}
  • 注意：每次调用 HAL_ADC_GetValue() 会返回最后一次完成的转换结果，因此需按顺序读取。
方法二：中断模式（Interrupt）

在ADC转换完成中断中读取：

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void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {
    if (hadc == &hadc2) {
        uint32_t ch0_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);  // 第一次转换结果（CH0）
        uint32_t ch1_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc2);  // 第二次转换结果（CH1）
    }
}
  • 关键点：在中断回调中需连续读取两次，顺序由ADC的Rank配置决定。
方法三：DMA模式（推荐）

若启用DMA，ADC会自动将多次转换结果存入指定数组，无需手动调用 HAL_ADC_GetValue()：

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uint32_t adc_results[2];  // 存储2次转换结果
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc2, adc_results, 2);  // 启动DMA传输
  • 结果存储：
    adc_results[0] → CH0的值，adc_results[1] → CH1的值（顺序由Rank决定）。

4. 注意事项

  • 与连续模式（Continuous Mode）的区别：
    • 连续模式：ADC无限循环转换所有启用通道，无需触发。
    • 非连续模式：需外部触发，且每次触发仅转换设定的次数。
  • DMA配合：
    • 建议启用DMA，以高效搬运多组转换结果（尤其是高频触发场景）。
    • DMA缓冲区大小需 ≥ 转换次数 × 通道数。
  • 通道顺序：
    • 转换顺序由Rank（在ADC配置中定义）决定，而非通道编号。

总结

  • Number Of Discontinuous Conversions 是ADC非连续模式下每次触发的转换次数。
  • 关键配置：启用Discontinuous Mode → 设置转换次数 → 配置触发源。
  • 优势：灵活控制采样节奏，减少CPU负担，适合分组采样需求。
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