STM32 HAL库ADC详细篇（单通道、多通道、DMA方式等）

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一、基础认识
二、cubemx基础配置
三、单个通道，查询阻塞模式
四、三通道，查询阻塞模式
五、 ADC中断方式多通道采集
六、ADC DMA方式多通道采集

一、基础认识

ADC就是模数转换，即将模拟量转换为数字量

l 分辨率，读出的数据的长度，如8位就是最大值为255的意思，即范围[0,255],12位就是最大值为4096，即范围[0,4096]

l 通道，ADC输入引脚，通常一个ADC控制器控制多个通道，如果需要多通道的话，就得进行每个通道扫描了。

l ADC DMA功能，DMA是内存到内存或内存到存储的直接映射，数据不用经过单片机处理器而直接由硬件进行数据的传递。方便直接将读取的ADC值放到内存变量中。

ADC芯片通常有正参考电压和负参考电压，通常正参考电压连接到VCC,负参考电压连接到GND

在STM32中ADC还可以用于采集芯片的温度、RTC供电电压

一般来说，采样时间越长，结果越准确，采样时间要更具ADC的时钟周期和ADC通道设置的采样周期计算，如STM32F103C8T6配置的ADC时钟周期为12MHZ，采样周期配置的是239.5 Cycles。

ADC的转换方式：

l 单次转换，一次只转换一个通道

l 连续转换，转换完成一个通道后立即自动执行下一个通道的转换

l 扫描模式，开启一次后，自动的连续读取多个通道

ADC的三种工作方式：

l 阻塞模式（查询模式）

l 中断模式

l DMA模式

二、cubemx基础配置

使用外部晶振

使用SWD调试

时钟配置

ADC时钟12MHZ,采样周期

三、单个通道，查询阻塞模式

缺点：占用CPU的使用率

流程：

启动ADC
等待EOC标志位
读取寄存器数据

选择引脚，选择未ADC1的通道0和设置为模拟通道

需要配置的功能，看门狗应该是可以设置上限下限的值，以产生中断报警。

独立模式，不可选

Data Alignment ：对齐模式，可选左对齐和右对齐

Conversion Mode：扫描转换模式是否开启

Continuous Conversion Mode：连续转换模式是否开启

Discontinuous Conversion Mode：不连续转换模式是否开启

Enable Regular Conversions：是否使能转换

Number Of Conversion:转换的通道数

External Trigger Conversion Source：触发开始转换事件选择：

可选由软件或定时器触发采集

Rank 编号1，如果有多个通道的话就有多个Rank,每个Rank有如下参数配置：

Channel:所选择的通道

Sampling Time：采用周期，一个周期的时间要看ADC的时钟，如当前时钟图里设置的是12MHZ。这个时间设置越长采样越准确，但也相对要占用更长的采样时间。但不管再长，这采集都是微秒级别的。

转换函数

uint16_t ADC_Value=0;
uint16_t dong_get_adc(){
    //开启ADC1
  HAL_ADC_Start(&hadc1);
    //等待ADC转换完成，超时为100ms
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,100);
    //判断ADC是否转换成功
    if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){
         //读取值
       return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    }
    return 0;
}

调用

ADC_Value=dong_get_adc();

转换的值为0-4096，对应0-3.3V

四、三通道，查询阻塞模式

选择引脚

独立模式

数据右读取，如果是多通道，则必须开启扫描模式（scan conversion mode）和不连续采集模式，最后一个1表示每个通道为一组

设置为3个通道

采用软件触发方式启动采集

3个通道各自的参数设置

转换函数

uint16_t ADC_Value[3]={0};

uint16_t dong_get_adc(){
    //开启ADC1
  HAL_ADC_Start(&hadc1);
    //等待ADC转换完成，超时为100ms
    HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,100);
    //判断ADC是否转换成功
    if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){
         //读取值
       return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
    }
    return 0;
}

使用

for(uint8_t i=0;i<3;i++){
    //分别存放通道1、2、3的ADC值
    ADC_Value[i]=dong_get_adc();
}

五、 ADC中断方式多通道采集

这个可以正确读出数据，但是顺序是乱的，所以谨慎使用

第一步：启动ADC，使能中断

第二步：等待中断触发

第三步：在中断中读取寄存器数据

引脚设置

使能了连续转换

开启中断

把优先级设置低一点

两个函数

#define ADC_MAX_NUM 3*5 //3组ADC,每组最多存储5个值
uint16_t ADC_Values[ADC_MAX_NUM]={0};
uint16_t adc_value_flg=0;

//启动函数，需要在main中调用一次
void dong_start_adc(){
    //开启ADC1,使能中断
  HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
}


//ADC转换完成自动调用函数
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc){
    
     //获取值并存储
   ADC_Values[adc_value_flg++]=HAL_ADC_GetValue(hadc);

     if(adc_value_flg==ADC_MAX_NUM)
     {
         adc_value_flg=0;//清零下标
     }
     

}

六、ADC DMA方式多通道采集

步骤：

l 启动ADC

l 配置DMA缓冲区

l 读取缓冲区数据

引脚选择

基础配置

开启连续转换模式

关闭中断

DMA配置

mode：模式

Normal：正常模式，当一次DMA数据传输完后，停止DMA传送，也就是只传输一次

Circular：循环模式，传输完成后又重新开始继续传输，不断循环永不停止

data width：数据宽度

byte：字节，通用8位，与u8相同

word：字长，与硬件的位数相同，STM32是32位，所以对应是u32

Half Word：半个字长，所以对应是u16

Memory打钩表示存储ADC值的内存地址（数组）会自增

代码也很简单，只要在main中调用一次启动函数即可

#define ADC_MAX_NUM 3*5 //3组ADC,每组最多存储5个值

uint16_t ADC_Values[ADC_MAX_NUM]={0};

//启动函数，需要在main中调用一次
void dong_start_adc(){
    
    //启动DMA
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)ADC_Values,ADC_MAX_NUM);
    
}

测试发现，数据还是很稳的