Diving into the STM32 HAL-----ADC笔记

        将模拟外设连接到微控制器是很常见的。在数字时代，仍然有很多产生模拟信号的设备：传感器、电位计、变送器和音频外设只是产生可变电压的模拟设备的几个例子，该电压通常在固定的间隔内。通过读取此电压，我们可以将其转换为有助于我们的固件处理的数字实体。例如，TMP36 是一种非常流行的温度传感器，它产生与电路工作电压（据说提供比例输出）和环境温度成比例的可变电压。

        所有 STM32 微控制器都至少提供一个模数转换器 （ADC），该外设能够通过专用 I/O 获取多个输入电压，并将它们转换为数字。将输入电压与众所周知的固定电压（也称为参考电压）进行比较。该参考电压可以来自 VDDA 域，也可以在具有高引脚数的 MCU 中由外部和固定参考电压发生器提供（这些 MCU 提供名为 VREF+ 的专用引脚）。大多数 STM32 MCU 都提供 12 位 ADC。其中一些来自 STM32F3 和 STM32H7 产品组合，甚至还有一个 16 位 ADC。

        与目前看到的其他 STM32 外设不同，ADC 在各种 STM32 系列之间甚至在给定系列内部都可能有很大差异。因此，将只介绍这个有用的外围设备，让读者负责深入分析他正在考虑的特定 MCU 中的 ADC。在我们分析 STM32 微控制器中 ADC 以及相关 CubeHAL 提供的功能之前，最好先快速介绍一下该外设的工作原理。

1、SAR ADC 简介

        在几乎所有的 STM32 微控制器中，ADC 都实现为 12 位逐次逼近寄存器 ADC。根据销售类型和使用的封装，它可以具有可变数量的多路复用输入通道（在大多数具有高引脚数的 STM32 MCU 中通常超过 10 个通道），允许测量来自外部源的信号。此外，还提供一些内部通道：一个用于内部温度传感器 （VSENSE） 的通道，一个用于内部参考电压 （VREF INT） 的通道，一个用于监控外部 VBAT 电源的通道，以及一个用于监控提供原生单色无源 LCD 控制器的 MCU 中的 LCD 电压的通道（例如，STM32L053 就是其中之一）。在较新的STM32系列（STM32F3/L4/L4+/L5/G0/G5/H7）中实现的ADC也能够转换全差分输入。

        各种通道的 A/D 转换可以在单次、连续、扫描或不连续模式下进行。ADC 的结果存储在左对齐或右对齐的 16 位数据寄存器中。此外，ADC 还实现了模拟看门狗功能，允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的上限或下限阈值：如果发生这种情况，将触发专用 IRQ。

        上图是 ADC的结构示意图。输入选择和扫描控制单元执行 ADC 输入源的选择。根据转换模式（单次、扫描或连续模式），该装置会自动在输入通道之间切换，以便可以定期对每个进行采样。该装置的输出馈送给 ADC。

        上图还显示了 ADC 的另一个重要部分：启动和停止控制单元。它的作用是控制 A/D 转换过程，它可以由软件或可变数量的输入源触发。此外，它在内部连接到一些定时器的 TRGO 线，因此可以在 DMA 模式下自动执行时间驱动的转换。我们将分析ADC 外设这个重要的模式。

        上图显示了构成 SAR ADC 单元的主要模块。输入信号通过 SHA 单元。如前面图所示，开关和电容器与 ADC 输入串联。该部分代表上图所示的采样保持 （SHA） 单元，这是所有 ADC 都提供的功能。该装置在转换周期内保持输入信号恒定方面发挥着重要作用。得益于内部计时单元，它由可配置的 clock 调节，SAR 通过关闭/打开前面图中的 “switch” 来不断连接/断开输入源。为了保持输入的电压电平恒定，SHA 是通过电容器网络实现的：这确保了在 A/D 转换期间源信号保持在一定水平，这是一个需要给定时间的过程，具体取决于所选的转换频率。

        SHA 模块的输出馈送到一个比较器，该比较器将其与内部 DAC 产生的另一个信号进行比较。比较结果被发送到 logic unit，该 logic unit 根据特征明确的算法计算 input 信号的数值表示。该算法是 SAR ADC 与其他 A/D 转换器的区别。

        逐次逼近算法通过将输入信号与内部 DAC 产生的电压进行比较来计算输入信号的电压，该电压是 VREF 电压的一小部分：如果输入信号高于此内部参考电压，则该值会进一步增加，直到输入信号更低。最终结果将对应于一个从 0 到最大 12 位无符号整数的数字，即 2^12 − 1 = 4095。假设 VREF = 3300mV ，我们得到3300mV 用4095表示。这意味着 1bit = 3300 / 4095 ≈ 0.8mV 。例如，等于 2.5V 的输入电压将被转换为： x = 4095 / 3300mV × 2500mV = 3102。

        SAR 算法的工作方式如下：

        1. 输出数据寄存器归零，MSB 位设置为 1。这将对应于内部 DAC 生成的明确定义的电压电平。

        2. 将 DAC 的输出与输入信号 VIN 进行比较： 1. 如果 VIN 高于 VIN，则保留该位为 1；2. 如果 VIN 低于 VIN，则 bit 设置回 0；

        3. 算法继续处理数据寄存器中的下一个 MSB 位，直到所有位都设置为 1 或 0。

        上图表示 4 位 ADC 内部 SAR logic unit 进行的转换过程。让我们考虑以红色突出显示的路径，并假设 VIN = 2700mV 和 VREF = 3300mV 。该算法首先将 MSB 设置为 1，这对应于 1000 = 8。这意味着：

当 VIN 高于 1760mV 时，第 4 位等于 1，算法传递到下一个 MSB 位。数据寄存器现在等于 1100 = 12，DAC 产生等于 2640mV 的输出。如果 VIN 仍然高于此值，则第 3 位再次等于 1。寄存器设置为 1110 = 14，这导致内部电压等于 3080mV。这次 VIN 较低，第二位重置为零。该算法现在将第 1 位设置为 1，这导致内部电压等于 2860mV。该值仍然高于 VIN，算法将最后一位重置为零。因此，ADC 检测到输入电压接近 2640mV。显然，ADC 提供的分辨率越高，转换后的值就越接近 VIN。

        SAR 算法本质上是在二叉树中执行搜索。这种算法的最大优点是转换以 N 个周期执行，其中 N 对应于 ADC 分辨率。因此，12 位 ADC 需要 12 个周期来执行转换。但是一个周期可以持续多久呢？每秒的周期数，即 ADC 频率，是 ADC 的性能评估参数。SAR ADC 的速度非常快，尤其是在 ADC 分辨率降低的情况下（采样位越少，每次转换的周期就越少）。但是，由于电流流入引脚，源和 MCU 引脚之间的模拟信号源或串联电阻 （RIN） 的阻抗会导致其两端的电压降。

        内部电容器网络的充电（我们用 Cadc 表示）由前面图中的开关控制，其电阻等于 Radc。随着源电阻的增加（即 Rtot = Radc + Rin），保持电容器充满电所需的时间会增加。

        上图显示了模拟信号源电阻效应。Cadc 的有效充电受 Rtot 控制，因此充电时间常数变为 tC = （Radc + Rin） × Cadc。如果采样时间小于通过 Rtot 为 Cadc 充满电所需的时间（tS < tC），则 ADC 转换的数字值小于实际值。一般来说，需要等待 tC 的倍数才能达到合理的精度。

        对于高速 A/D 转换，在电路板设计过程中考虑 PCB 布局和适当去耦的影响非常重要。ST提供了一个写得很好的应用笔记 AN2834（https://bit.ly/1rHj9ZN），其中提供了几个重要的技巧，以充分利用 STM32 MCU 中集成的 ADC。

2、HAL_ADC 模块

        为了操作 ADC 外设，HAL 定义了 C 结构ADC_HandleTypeDef，其定义方式如下：

typedef struct {
ADC_TypeDef *Instance; /* Pointer to ADC descriptor */
ADC_InitTypeDef Init; /* ADC initialization parameters */
__IO uint32_t NbrOfCurrentConversionRank; /* ADC number of current conversion rank */
DMA_HandleTypeDef *DMA_Handle; /* Pointer to the DMA Handler */
HAL_LockTypeDef Lock; /* ADC locking object */
__IO uint32_t State; /* ADC communication state */
__IO uint32_t ErrorCode; /* Error code */
} ADC_HandleTypeDef;

        • Instance：是指向我们将要使用的 ADC 描述符的指针。例如，ADC1 是第一个 ADC 外设的描述符。

        • Init：是 C 结构ADC_InitTypeDef的实例，用于配置 ADC。

        • NbrOfCurrentConversionRank：对应于常规转换组中的当前第 i 个通道（排名）。

        • DMA_Handle：这是指向配置为在 DMA 模式下执行 A/D 转换的 DMA 处理程序的指针。它由 __HAL_LINKDMA（） 宏自动配置。

        使用 C 结构体的实例执行 ADC 配置ADC_InitTypeDef，其定义方式如下：

typedef struct {
uint32_t ClockPrescaler; /* Selects the ADC clock frequency */
uint32_t Resolution; /* Configures the ADC resolution mode */
uint32_t ScanConvMode; /* The scan sequence direction. */
uint32_t ContinuousConvMode; /* Specifies whether the conversion is performed in Continuous or Single mode */
uint32_t DataAlign; /* Specifies whether the ADC data alignment is left or right */
uint32_t NbrOfConversion; /* Specifies the number of ranks that will be converted within the regular group sequencer */
uint32_t NbrOfDiscConversion; /* Specifies the number of discontinuous conversions in which the main sequence of regular group */
uint32_t DiscontinuousConvMode; /* Specifies whether the conversion sequence of regular group is performed in Complete-sequence/Discontinuous sequence */
uint32_t ExternalTrigConv; /* Select the external event used to trigger the start of conversion */
uint32_t ExternalTrigConvEdge; /* Select the external trigger edge and enable it */
uint32_t DMAContinuousRequests; /* Specifies whether the DMA requests are performed in one shot or in continuous mode */
uint32_t EOCSelection; /* Specifies what EOC (End Of Conversion) flag is used for conversion polling and interruption */
} ADC_InitTypeDef;

        • ClockPrescaler：定义 ADC 模拟电路部分的时钟 （ADCCLK） 的速度。在上一段中，我们已经看到 ADC 有一个内部时序单元，用于控制输入开关的开关频率。ADCCLK 确定此 timing unit 的速度，它会影响每秒的样本数，因为它定义了每个 conversion cycle使用的时间量。该时钟由外设时钟由可编程预分频器分频产生，该预分频器允许 ADC 在 fPCLK/2，/4，/6 或 /8 下工作。在一些STM32 MCU中，ADCCLK也可以从HSI振荡器派生而来。该字段的值会影响 MCU 中实现的所有 ADC 的 ADCCLK 速度。

        • 分辨率：除了 STM32F1 MCU 的 ADC 不允许选择样本的分辨率之外，使用此字段可以定义 A/D 转换分辨率。它可以采用下表中的值。

分辨率越高，一秒钟内可能的转换就越少。如果 speed 与您的应用程序无关，强烈建议将 bit resolution 设置为最大，将 conversion speed 设置为最小。

        • ScanConvMode：此字段可以采用值 ENABLE 或 DISABLE，用于启用/禁用扫描转换模式。

        • ContinuousConvMode：指定转换是在单一模式还是连续模式下执行，并且可以采用值 ENABLE 或 DISABLE。

        • NbrOfConversion：指定将在扫描模式下转换的常规组的通道数。此数字应等于配置的等级数。

        • DataAlign：指定转换结果的数据对齐方式。ADC 数据寄存器实现为半字寄存器。由于仅使用 12-bits 来存储转换，因此此参数确定这些位在 register 内的对齐方式。它可以采用值 ADC_DATAALIGN_LEFT 或 ADC_DATAALIGN_RIGHT。

        • ExternalTrigConvEdge：选择外部触发源以使用计时器驱动转换。

        • EOCSelection：根据转换模式（单次或连续转换），ADC 相应地设置转换结束 （EOC） 标志。ADC 轮询或中断 API 使用此字段来确定转换何时完成，它可以采用 ADC_EOC_SEQ_CONV 的值表示连续转换，ADC_EOC_SINGLE_CONV 的值表示单次转换。

        在我们开始做一个实际示例之前，我们必须分析另外两个主题：如何配置输入通道以及如何对其输入信号进行采样。

2.1、转换模式

        STM32 MCU中实现的ADC提供了多种转换模式，可用于处理不同的应用场景。现在我们将简要介绍其中最相关的：ST 的 AN3116（https://bit.ly/39EFUpk）描述了 ADC 提供的所有可能的转换模式。

2.1.1、单通道、单转换模式

        这是最简单的 ADC 模式。在此模式下，ADC 执行单个通道的单次转换（单个采样），如下图所示，并在转换完成时停止。

2.1.2、扫描单转换模式

        这种模式在一些 ST 文档中也称为多通道单模，用于在独立模式下连续转换某些通道。使用 ranks，可以使用此 ADC 模式以不同的采样时间和自定义顺序连续配置最多 16 个通道的任何序列。例如，可以执行下图中所示的序列。

这样，就不必在转换过程中停止 ADC，即可使用不同的采样时间重新配置下一个通道。此模式可节省额外的 CPU 负载和繁重的软件开发。扫描转换在 DMA 模式下执行。

        例如，当启动系统取决于某些参数（例如知道机械臂系统中机械臂尖端的坐标）时，可以使用此模式。在这种情况下，您必须在通电时读取机械臂系统中每个关节的位置，以确定机械臂尖端的坐标。此模式还可用于对多个信号电平（电压、压力、温度等）进行单次测量，以决定是否可以启动系统，以保护人员和设备。

2.1.3、单通道、连续转换模式

        此模式在常规通道转换中连续无限地转换单个通道。连续模式功能允许 ADC 在后台工作。ADC 连续转换通道，无需 CPU 的任何干预。此外，DMA 可以在循环模式下使用，从而降低 CPU 负载。

        例如，这种 ADC 模式可以用于监控电池电压、使用 PID 测量和调节烘箱温度等。

2.1.4、扫描连续转换模式

        这种模式也称为多通道连续模式，可用于在 ADC 处于独立模式下连续转换某些通道。使用 ranks，您可以连续配置最多 16 个通道的任意序列，具有不同的采样时间和不同的顺序。此模式与多通道单转换模式类似，不同之处在于它不会在序列的最后一个通道之后停止转换，而是从第一个通道重新开始转换序列并无限期地继续。扫描转换在 DMA 模式下执行。

        例如，此模式可用于监控多个电池充电器中的多个电压和温度。在充电过程中读取每个电池的电压和温度。当电压或温度达到最高水平时，应将相应的电池与充电器断开。

2.1.5、注入式转换模式

        此模式适用于由外部事件或软件触发转换时使用。注入的组优先于常规通道组。它会中断常规通道组中当前通道的转换。

        例如，此模式可用于将通道的转换同步到事件。在电机控制应用中，晶体管开关会产生噪声，影响 ADC 测量并导致错误转换，这很有趣。因此，使用定时器，可以实现注入转换模式，将 ADC 测量延迟到晶体管开关之后。

2.1.6、双模式

        STM32微控制器提供双模式，具有两个ADC：ADC1主器件和ADC2从器件。ADC1 和 ADC2 触发器在内部同步，用于常规和注入通道转换。ADC1 和 ADC2 协同工作。在某些器件中，最多有 3 个 ADC：ADC1、ADC2 和 ADC3。在这种情况下， ADC3始终独立工作，不与其他 ADC 同步。

        双模式的工作原理是，当转换结束时，ADC1 和 ADC2 的结果同时保存在 ADC1 32 位数据寄存器中。通过分离两个结果，我们可以同时获取来自两个独立通道的数据。有关双模式的更多信息，请参阅 ST AN3116（https://bit.ly/39EFUpk）。

2.2、通道选择

        根据所使用的 STM32 系列和封装，STM32 MCU 中的 ADC 可以转换来自可变数量通道的信号。在 F0 和 L0 系列中，通道的分配是固定的：第一个始终是 IN0，第二个是 IN1，依此类推。用户只能决定是否启用通道。这意味着在扫描模式下，第一个采样通道将始终为 IN0，第二个 IN1，依此类推。其他STM32 MCU 提供了组的概念。组由转换序列组成，这些序列可以在任何通道上以任何顺序完成。虽然输入通道是固定的并绑定到特定的 MCU 引脚（即 IN0 是第一个通道，IN1 是第二个通道，依此类推），但它们可以在逻辑上重新排序以形成自定义采样序列。通过为通道分配一个从 1 到 16 的索引来执行通道的重新排序。此索引在 CubeHAL 中称为 rank。

        上图显示了这个概念。尽管 IN4 通道是固定的（例如，它连接到 STM32F401RE MCU 中的 PA4 引脚），但它可以在逻辑上分配给 1 级，以便它成为第一个被采样的通道。那些提供这种可能性的 MCU 还允许单独选择每个通道的采样速度，这与 F0/L0 MCU 不同，后者的配置是 ADC 范围的。channel/rank 配置是使用 C 结构ADC_ChannelConfTypeDef的实例来执行的，该实例按以下方式定义：

typedef struct {
uint32_t Channel; /* Specifies the channel to configure into ADC rank */
uint32_t Rank; /* Specifies the rank ID */
uint32_t SamplingTime; /* Sampling time value for the selected channel */
uint32_t Offset; /* Reserved for future use, can be set to 0 */
} ADC_ChannelConfTypeDef;

        • Channel：指定频道 ID。它可以假设值 ADC_CHANNEL_0，ADC_CHANNEL_ 1...ADC_CHANNEL_N，具体取决于可用通道的有效数量。

        • Rank：对应于与通道关联的排序。它可以采用 1 到 16 之间的值，这是用户可定义的排序的最大数量。

        • SamplingTime：指定要为所选通道设置的采样时间值，该值对应于 ADC 周期数。此数字不能是任意的，但它是所选值列表的一部分。CubeMX 提供了特定 MCU 的可接受值列表。

每个 ADC 存在两组：

        • 一个常规组，由多达 16 个通道组成，对应于扫描转换期间采样通道的顺序。

        • 一个注入组，由最多 4 个通道组成，如果执行注入转换，则对应于注入通道的顺序。

2.3、ADC 分辨率和转换速度

        通过降低 ADC 分辨率可以执行更快的转换。实际上，采样时间由固定的循环数（通常为 3）加上可变的循环数定义，具体取决于 A/D 分辨率。每种分辨率的最小转换时间如下：

        • 12 位：3 + ∼12 = 15 个 ADCCLK 周期

        • 10 位：3 + ∼10 = 13 个 ADCCLK 周期

        • 8 位：  3 + ∼8 =   11 个 ADCCLK 周期

        • 6 位：  3 + ∼6 =     9 个 ADCCLK 周期

        通过降低分辨率，可以增加每秒的最大样本数，在某些 STM32 MCU 中甚至达到 15Msps 以上。请记住， ADCCLK 是从外设 clock派生的： 这意味着 SYSCLK 和 PCLK 速度会影响每秒的最大样本数。

2.4、轮询模式下的 A/D 转换

        与大多数 STM32 外设一样，ADC 可以在三种模式下驱动：轮询、中断和 DMA 模式。定时器最终可以驱动最后一种模式，以便以固定的间隔进行 A/D 转换。当我们需要以给定频率对信号进行采样时，这非常有用，例如在音频应用程序中。

        使用传递给 HAL_ADC_Init（） 例程的 ADC_InitTypeDef 结构实例配置 ADC 控制器后，我们可以使用 HAL_ADC_Start（） 函数启动外设。根据所选的转换模式，ADC 将连续或仅转换每个选定的输入------在这种情况下，要再次转换选定的输入，我们需要在再次调用 HAL_ADC_Start（） 之前调用 HAL_ADC_Stop（） 函数。

        在轮询模式下，我们使用函数

HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_PollForConversion(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t Timeout);

来确定 A/D 转换何时完成，并且结果在 ADC 数据寄存器内可用。该函数接受指向 ADC 处理程序描述符的指针和 Timeout 值，该值表示我们愿意等待的最长时间（以毫秒为单位）。或者，我们可以传递 HAL_MAX_DELAY 以无限期等待。

        要检索结果，我们可以使用函数：

uint32_t HAL_ADC_GetValue(ADC_HandleTypeDef* hadc);

        现在，我们终于准备好分析一个完整的示例了。它使用所有 STM32 MCU 中可用的内部温度传感器作为 ADC 的源。温度传感器连接到内部 ADC 输入。确切的输入编号取决于特定的 MCU 系列和封装。例如，在 STM32F401RE MCU 中，温度传感器连接到 ADC1 外设的 IN18。但是，HAL 旨在抽象化此特定方面。在我们分析实际代码之前，最好快速了解一下温度传感器的电气特性，这些特性报告在 MCU 的数据表中。

        上表显示了STM32F401RE MCU 中温度传感器的特性。它的典型精度为 1°C，平均斜率为 2.5mV/°C。 此外，温度传感器结点的工作原理是，在 25°C 时，电压降为 760mV。这意味着，为了计算检测到的温度，我们可以使用以下公式：

        STM32 内部温度传感器在 IC 生产期间经过工厂校准。通常在 30°C 和 110°C 之间采样两个温度。 它们分别称为 TS_CAL1 和 TS_CAL2。检测到的温度存储在非易失性系统内存中。确切的内存地址在特定的数据表中报告。利用这些数据，可以对检测到的温度进行线性化，从而将误差引导回 1°C 的典型精度值。ST 提供了专门针对该主题的应用说明：AN3964（https://bit.ly/1XfbuO6）。但是，请记住，内部温度传感器测量 IC 的温度（因此也测量 PCB 的温度）。根据具体的 STM32 系列、MCU 运行频率、执行的操作、启用的外设、电源部分等，检测到的温度可以远高于有效环境温度。例如，笔者已经验证了在 200MHz 下运行的 STM32F7 MCU 在 20°C 的室温下，工作温度约为 ∼45°C。

        以下代码显示了如何在 STM32F401RE MCU 中执行内部温度传感器输出的 A/D 转换。

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
ADC_HandleTypeDef hadc1;
UART_HandleTypeDef huart2;
char msg[30];
uint16_t rawValue;
float temp;

int main(void) {
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();

/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();

/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART2_UART_Init();
MX_ADC1_Init();

/* Starts the ADC */
HAL_ADC_Start(&hadc1);

while (1) {
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);

rawValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
temp = ((float)rawValue) / 4095 * 3300;
temp = ((temp - 1430.0) / 4.3) + 25;

sprintf(msg, "ADC rawValue: %hu\r\n", rawValue);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);

sprintf(msg, "Temperature: %f\r\n", temp);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
}
}

static void MX_ADC1_Init(void) {
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

/** Configure the global features of the ADC (Clock, Resolution, Data Alignment and number of conversion) */
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV2;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

/** Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time. */
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR;
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}

        首先要分析的是函数 MX_ADC1_Init（） ，它初始化 ADC1 外设。ADC 被配置为 ADCCLK（即 ADC 模拟部分的时钟）是 PCLK2 频率的一半，在以最大速度运行STM32F401RE为 84MHz。接下来，将 ADC 分辨率配置为最大值：12 位。扫描转换模式被禁用，而连续转换模式被启用，这样我们就可以重复轮询转换，而无需停止然后重新启动 ADC。因此，EOC 标志设置为 ADC_EOC_SEQ_CONV。请注意，在这种情况下，参数 NbrOfConversion 完全没有意义且多余，因为单个转换模式会自动假定采样通道数等于 1。

        配置温度传感器通道并为其分配等级 1：即使我们不执行扫描转换，我们也需要为使用的通道指定等级。采样时间设置为 480 个周期：这意味着，给定 84MHz 的时钟速度，并考虑到 ADCCLK 设置为 PCLK 速度的一半，我们每 10μs执行一次 A/D 转换。

        为什么我们选择这种转换速度？原因来自前面电气表中，其中指出 ADC 采样时间 TS_temp 等于 10μs，精度为 1°C。 例如，如果通过将 SamplingTime 字段设置为 ADC_SAMPLETIME_3CYCLES将速度提高到 3 个周期，将看到转换后的结果通常是完全错误的。

        在同一表中，可以找到另一个有趣的数据：温度传感器启动时间（即传感器启用时稳定输出电压所需的时间）在 6 到 10μs 之间。但是，我们不需要注意这方面，因为 HAL_ADC_ConfigChannel（） 例程旨在正确处理启动时间。这意味着，该函数将执行忙等待 10μs 以允许温度传感器建立。

        现在，我们可以专注于 main（） 例程。一旦 ADC1 外设启动，我们就会启动一个无限循环，循环轮询 ADC 以进行 A/D 转换。完成后，我们可以检索转换后的值并应用方程来计算以摄氏度为单位的温度。结果最终打印在 UART2 接口上。

        CubeF1 HAL 中的 HAL_ADC 模块与其他 HAL 略有不同。要启动由软件驱动的转换，需要参数 hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START 在 ADC 初始化期间指定。这与其他 HAL 的作用完全不同，目前尚不清楚为什么 ST 开发人员采用这种不同的方法。此外，甚至 CubeMX 在生成相应的初始化代码时也提供了不同的配置来考虑这一特性。

2.5、中断模式下的 A/D 转换

        在中断模式下执行 A/D 转换与目前所看到的没有太大区别。像往常一样，我们必须定义连接到 ADC 全局中断的 ISR，以分配所需的中断优先级并启用相应的 IRQ。与所有其他 HAL 外设一样，我们必须从 ADC ISR 调用 HAL_ADC_IRQHandler（） 并实现回调例程 HAL_ADC_ConvCpltCallback（），该例程在转换结束时由 HAL 自动调用。最后，通过使用 HAL_ADC_Start_IT（） 函数启动 ADC 来启用所有与 ADC 相关的中断。

        以下示例仅演示如何在 interrupt 模式下执行转换。ADC 的初始化代码与上一个示例中使用的相同。

int main(void) {
HAL_Init();
BSP_Init();
/* Initialize all configured peripherals */
MX_ADC1_Init();
HAL_NVIC_SetPriority(ADC_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);
HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
while (1);
}
void ADC_IRQHandler(void) {
HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);
}
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {
char msg[30];
uint16_t rawValue;
float temp;
rawValue = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
temp = ((float)rawValue) / 4095 * 3300;
temp = ((temp - 760.0) / 2.5) + 25;
sprintf(msg, "rawValue: %hu\r\n", rawValue);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
sprintf(msg, "Temperature: %f\r\n", temp);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
}

2.6、DMA 模式下的 A/D 转换驱动

        ADC 外设最有趣的模式是 DMA 模式。这种模式允许在没有 CPU 干预的情况下执行转换，并且在循环模式下使用 DMA，我们可以轻松设置 ADC，使其执行连续转换。此外，此模式非常适合使用定时器驱动转换，允许以固定采样率对输入信号进行采样。当我们想要使用扫描模式执行多个通道的转换时，还必须在 DMA 模式下使用 ADC 外设。

        要在 DMA 模式下执行 A/D 转换，此过程通常涉及以下步骤如下：

        • 根据所需的转换模式（单次扫描、连续扫描等）设置 ADC 外设。

        • 设置与所使用的 ADC 控制器相对应的 DMA 通道/流。

        • 使用 __HAL_LINKDMA（） 宏将 DMA 处理程序描述符链接到 ADC 处理程序。

        • 启用 DMA 和与使用的 DMA 流关联的 IRQ。

        • 使用 HAL_ADC_Start_DMA（） 以 DMA 模式启动 ADC，将引用传递给用于存储从 ADC 获取的数据的数组。

        • 通过定义 HAL_ADC_ConvCpltCallback（）回调来准备捕获 EOC 事件。

        以下示例设计为在 STM32F401RE MCU 上运行，展示了如何使用 DMA 模式执行单次扫描转换。我们要分析的第一部分是与 ADC 外设和 DMA 控制器的设置相关的部分。

static void MX_ADC1_Init(void) {
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};

/** Configure the global features of the ADC (Clock, Resolution, Data Alignment and number of conversion) */
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV8;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 3;
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

/** Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time. */
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR;
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

sConfig.Rank = 2;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

sConfig.Rank = 3;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

/* ADC1 DMA Init */
hdma_adc1.Instance = DMA2_Stream0;
hdma_adc1.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
hdma_adc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.Mode = DMA_NORMAL;
hdma_adc1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
hdma_adc1.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
if (HAL_DMA_Init(&hdma_adc1) != HAL_OK);

__HAL_LINKDMA(&hadc1,DMA_Handle,hdma_adc1);

}

static void MX_DMA_Init(void) {
/* DMA controller clock enable */
__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();

/* DMA interrupt init */
/* DMA2_Stream0_IRQn interrupt configuration */
HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream0_IRQn, 1, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream0_IRQn);
}

void DMA2_Stream0_IRQHandler(void) {
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_adc1);
}

        MX_ADC1_Init（） 配置 ADC，使其对三个通道执行一次扫描。ADCCLK 设置为最低值，并启用扫描模式。配置 ADC，使其始终从内部温度传感器执行转换：这没有用，但不幸的是 DEMO 板没有嵌入模拟外设来使用。init 代码继续配置 DMA2 Stream0/Channel0，以便在 ADC 完成转换时执行外设到内存的传输。显然，转换序列由分配给通道的排序指定。由于 ADC 数据寄存器是 16 位宽的，因此我们配置 DMA，以便执行半字传输。最后，函数 MX_DMA_Init（） 启用连接到 DMA2_Stream0 的 IRQ，其 ISR 将调用 HAL_DMA_IRQHandler（） 例程。这将导致 HAL_ADC_ConvCpltCallback（） 函数在扫描转换结束时由 HAL 自动调用。回调设置一个全局变量，用于指示转换结束。

char msg[30];
uint16_t rawValues[3];
float temp;
volatile uint8_t convCompleted = 0;

int main(void) {
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();

/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();

/* Initialize all configured peripherals */
MX_DMA_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_GPIO_Init();
MX_USART2_UART_Init();

/* Starts the ADC in DMA mode*/
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)rawValues, 3);

while(!convCompleted);

HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1);

for(uint8_t i = 0; i < hadc1.Init.NbrOfConversion; i++) {
temp = ((float)rawValues[i]) / 4095 * 3300;
temp = ((temp - 760.0) / 2.5) + 25;

sprintf(msg, "rawValue %d: %hu\r\n", i, rawValues[i]);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);

sprintf(msg, "Temperature %d: %f\r\n",i, temp);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
}

while (1);
}

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef*hadc) {
convCompleted = 1;
}

        以上代码行显示了 main（） 函数。ADC 以 DMA 模式启动，方法是将指针传递给 rawValues 数组和转换次数：这必须与 hadc1.Init.NbrOfConversion 字段相对应。最后，当 HAL_ADC_ConvCpltCallback（） 例程将 convCompleted 变量设置为 1 时，rawValues 数组的内容将被转换，结果将打印在 UART2 接口上。请注意，HAL_ADC_Stop_DMA（） 调用：执行此操作不是为了停止转换（在三个样本后自动停止），而是为了允许在 DMA 模式下连续使用 ADC 外设（否则转换将不会开始）。

        基于 STM32L0 的电路板的所有者会发现略有不同的样本。在 STM32L0 MCU 中，等级rank被固定地分配给 ADC 通道，序列反映了通道编号方案。因此，序列中的等级数由启用的通道数定义，每个通道的等级由通道号定义（通道 0 固定在等级 0 上，通道 1 固定在等级 1 上，依此类推）。这意味着温度传感器通道不能分配给超过 1 个等级。因此，对于STM32L073RZ示例，此示例和下一个示例将仅在一个通道上循环。

2.6.1、DMA 模式下对同一通道进行多次转换

        要在 DMA 模式下对同一通道（或同一通道序列）执行给定数量的转换，需要执行以下操作：      

         • 设置 hadc.Init.ContinuousConvMode 字段设置为 ENABLE。

        • 分配足够大小的缓冲区。

        • 将所需传输的数量传递给 HAL_ADC_Start_DMA（）。

2.6.2、DMA 模式下的多次而非连续转换

        要在 DMA 模式下执行多次转换，您需要执行以下步骤：

        • 设置 hadc.Init.DMAContinuousRequests 字段设置为 ENABLE。

        • 调用 HAL_ADC_Start_DMA（） 以在 DMA 模式下开始转换。

        相反，如果 hadc.Init.DMAContinuousRequests 字段设置为 DISABLE，则需要在每个转换序列结束时调用 HAL_ADC_Stop_DMA（），然后再再次调用 HAL_ADC_Start_DMA（）。否则，转换将不会开始。

2.6.3、DMA 模式下的连续转换

        要在 DMA 模式下执行连续转换，您需要执行以下步骤：

        • 设置 hadc.Init.ContinuousConvMode 字段设置为 ENABLE。

        • 设置 hadc。Init.DMAContinuousRequests 字段设置为 ENABLE，否则 ADC 在第一个扫描序列完成后不会重新触发 DMA。

        • 在 DMA_CIRCULAR 模式下配置 DMA 流/通道。

2.7、错误管理

        ADC 外设能够在转换丢失时通知开发人员。当正在进行连续或扫描模式转换时，并且 ADC 数据寄存器在读取之前被连续事务覆盖时，会发生此错误情况。发生这种情况时，将设置 ADC_SR register 中的特殊位并生成 ADC 中断。

        我们可以通过实现以下回调来捕获溢出错误：

void HAL_ADC_ErrorCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc);

        发生超限错误时，将禁用 DMA 传输，并且不再接受 DMA 请求。在这种情况下，如果发出 DMA 请求，则正在进行的常规转换将中止，并忽略进一步的常规触发器。然后，必须清除所用 DMA 流的 OVR 标志和 DMAEN 位，并重新初始化 DMA 和 ADC，以将所需的转换通道数据传输到正确的内存位置（所有这些操作在调用 HAL_ADC_Start_DMA（） 例程时由 HAL 自动执行）。

        我们可以通过启用上一个示例中的 continuous conversion 模式，并设置Init.DMAContinuousRequests 字段为 ENABLE 来模拟溢出错误。（在某些 STM32 MCU 中，还需要通过设置 hadc 来显式启用溢出检测，Init.Overrun 设置为 ADC_OVR_DATA_OVERWRITTEN。）如果启用了 ADC 中断，并且从中调用了 HAL_ADC_IRQHandler（），那么将能够捕获超限错误。

        超限错误不仅与 ADC 接口的错误配置有关。即使 ADC 在 DMA 循环模式下工作，也可以生成它。DMA 被多个外设严重利用，会发现当 DMA 执行其他并发事务时，可能会发生超限错误。即使总线仲裁应避免争用条件，尤其是在正确设置优先级时，也会在一些不可重现的情况下遇到此错误。通过正确处理超限错误，能够在发生这种情况时重新启动转换。

2.8、定时器驱动转换

        ADC 外设可配置为由定时器通过 TRGO 触发线驱动。用于执行此操作的 timer 在 chip design 期间是硬连线的。例如，在 STM32F401RE MCU 中，可以使用 TIM2 定时器同步 ADC1 外设。此功能对于在给定频率下执行 ADC 转换非常有用。例如，我们可以对麦克风产生的 20kHz 频率的音频波进行采样。然后，结果数据可以存储在持久内存中。

        ADC 转换可由中断和 DMA 模式下的定时器驱动。当我们只对一个 Channel 进行低频采样时，前者很有用。后者对于高频下的 scan mode 转换是必需的。要启用计时器驱动的转化，您可以按照以下步骤操作：

        • 根据所需的采样频率配置通过 TRGO 线路连接到 ADC 的定时器。

        • 配置定时器的 TRGO，以便在每次生成更新事件时触发 （TIM_TRGO_UPDATE）。请注意，即使定时器不在主模式下工作，使用 HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization（） 例程配置定时器的 TRGO 输出模式也很重要。

        • 配置 ADC，使所选定时器 TRGO 线触发转换，并确保禁用连续转换模式（因为是触发转换的 TRGO 线）。此外，设置 hadc.Init.DMAContinuousRequests 字段设置为 ENABLE，并且 DMA 处于循环模式（如果要无限期地执行 N 转换），或将 hadc.Init.DMAContinuousRequests 字段设置为 DISABLE（如果要在执行 N 次转换后停止）。

        • 请务必设置 hadc。Init.ContinuousConvMode 字段设置为 DISABLE，否则 ADC 会自行执行转换，而无需等待定时器触发。

        • 启动定时器。

        • 在中断或 DMA 模式下启动 ADC。

以下示例展示了如何使用 TIM2 定时器在 STM32F401RE MCU 中每 1 秒触发一次转换。

/** Configure the global features of the ADC (Clock, Resolution, Data Alignment and number of conversion) */
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV8;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_RISING;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIG2_T2_TRGO;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 3;
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SEQ_CONV;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

/** Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time. */
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_TEMPSENSOR;
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

sConfig.Rank = 2;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

sConfig.Rank = 3;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);

/* ADC1 DMA Init */
hdma_adc1.Instance = DMA2_Stream0;
hdma_adc1.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
hdma_adc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
hdma_adc1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;
hdma_adc1.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
HAL_DMA_Init(&hdma_adc1);

__HAL_LINKDMA(&hadc1,DMA_Handle,hdma_adc1);

}

static void MX_TIM2_Init(void) {
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};

htim2.Instance = TIM2;
htim2.Init.Prescaler = 47999;
htim2.Init.Period = 1999;
htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim2.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE;
HAL_TIM_Base_Init(&htim2);

sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim2, &sClockSourceConfig);

sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_UPDATE;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE;
HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig);
}

        我们从 MX_TIM2_Init（） 函数的分析开始。首先，它配置 TIM2 定时器，使其在以 84MHz 运行的 MCU 中每 1 秒溢出一次。接下来，配置定时器，以便在 TRGO 线路溢出时置位。相反，ADC 配置为从同一通道（连接到温度传感器的通道）执行三次转换。ADC 还配置为从 TIM2 TRGO 线路触发，以便 DMA 请求连续触发转换。DMA 相应地配置为在循环模式下工作。

int main(void) {
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();

/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();

/* Initialize all configured peripherals */
MX_DMA_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_GPIO_Init();
MX_USART2_UART_Init();
MX_TIM2_Init();

HAL_TIM_Base_Start(&htim2);
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)rawValues, 3);

while(1) {
while(!convCompleted);

for(uint8_t i = 0; i < hadc1.Init.NbrOfConversion; i++) {
temp = ((float)rawValues[i]) / 4095 * 3300;
temp = ((temp - 760.0) / 2.5) + 25;

sprintf(msg, "rawValue %d: %hu\r\n", i, rawValues[i]);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);

sprintf(msg, "Temperature %d: %f\r\n",i, temp);
HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*) msg, strlen(msg), HAL_MAX_DELAY);
}
convCompleted = 0;
}
}

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef*hadc) {
convCompleted = 1;
}

        上面的代码显示了 main（） 函数的内容，应该很容易理解。定时器启动，ADC 在 DMA 模式下启动，以从 ADC 执行三次采集。如果运行该示例，则可以看到 DMA 每三秒完成一次传输，并设置了 convCompleted 变量：这会导致每三秒在 UART2 接口上打印三次转换。

2.9、由外部事件驱动的转换

        在某些STM32 MCU中，可以配置EXTI线来触发A/D转换。例如，在 STM32F401RE MCU 中，可以启用 EXTI line 11 以实现此类用途。这意味着该线路上连接的任何 MCU 引脚（PA11、PB11 等）都是触发转换的有效源。请注意，不能同时使用 EXTI 线路和定时器作为触发源。

2.10、ADC 校准

        某些 STM32 系列（如 STM32F1/F3/L0/L4/G4 系列）实现的 ADC 外设提供了一个自动校准程序，可驱动所有校准序列，包括 ADC 的上电/关机序列。在此过程中，ADC 计算一个校准因数，该因数为 7 位宽，并在 ADC 内部施加，直到下一次 ADC 断电。在校准过程中，应用程序不得使用 ADC，并且必须等待校准完成。校准是任何 ADC 操作的初步阶段。它消除了由于工艺或带隙变化而可能因芯片而异的偏移误差。用于单端 input conversions的 calibration factor 与用于 differential input conversions的 factor 不同。

        HAL_ADC_Ex 模块提供 3 个有用的函数，可用于 ADC 校准。

HAL_ADCEx_Calibration_Start(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t SingleDiff);

        该函数自动执行校准程序。必须在 HAL_ADC_Init（） 之后和使用任何 HAL_ADC_Start_XXX（） 例程之前调用它。传递参数ADC_SINGLE_ENDED执行单端校准，而传递ADC_DIFFERENTIAL_ENDED执行差分输入校准。

uint32_t HAL_ADCEx_Calibration_GetValue(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t SingleDiff);

        该函数用于检索计算的校准值，而

HAL_StatusTypeDef HAL_ADCEx_Calibration_SetValue(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t SingleDiff, uint32_t CalibrationFactor);

用于设置自定义派生的校准值。

3、使用 CubeMX 配置 ADC 外设

        CubeMX 允许通过几个步骤轻松配置 ADC 外设。第一个步骤是在 IP Tree 视图中启用所需的 ADC 通道，如下图所示。

        ADC 的输入通道启用输入后，我们可以从配置视图配置 ADC 外设，如下图所示。

        这些字段反映了到目前为止看到的 ADC 配置参数。只有一个部分容易让新手用户感到困惑：通道的配置方式。实际上，我们首先需要通过设置 Number of Conversion 字段。接下来，（这真的很重要）我们需要点击配置对话框中的其他地方，以便根据指定的通道数增加 Rank 字段的数量。在那些提供常规组和注入组概念的 MCU 中，我们可以独立选择每个通道的采样速度。CubeMX 将自动生成所有初始化代码。

        如本章前面所述，CubeF1 HAL 中的 HAL_ADC 模块与其他 HAL 不同。要启动由软件驱动的转换，需要参数 hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START 在 ADC 初始化期间指定。CubeMX 反映了这种不同的配置，但要了解如何以正确的方式配置外设是很棘手的。因此，要启用软件驱动的转换，必须将 External Trigger Conversion Edge 参数设置为 Trigger detection on the rising edge。这将使字段 External Trigger Conversion Source 可用，必须选择条目 Software trigger。否则，将无法执行转换。

原文地址：https://blog.csdn.net/maxiumII/article/details/143901827

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