【STM32学习】ADC（一）—— STM32 内置 AD 模块框图-Toy模板网

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现在我们大致知道，ADC 的大致转换流程就是输入模拟信号，经由采样、保持、量化、编码等过程，最终转换成数字信号。下面将通过ADC模块框图了解ADC模块正常运作需要做哪些事。

准备阶段：

配置分频数（控制ADC周期）
ADC 的输入范围控制（需要让输入信号在ADC转换范围内）
ADC 采样时间
ADC 输入方式（规则组 / 注入组）
ADC 工作模式（单次/连续、是否扫描）

ADC 转换：开始转换的时间点

ADC 转换完毕：是否使能转换完成的中断（不同输入方式对应的中断不同）

一、什么是 ADC？

1、ADC 的基本概念

ADC（Analogto-Digital Converter）模拟数字转换器，是将模拟信号转换成数字信号的一种外设。我们所熟悉的温度值、电压值其实都是模拟信号，但是单片机只认识高低电平，如果我们希望单片机去处理这些模拟信号，那就需要通过 ADC 将模拟信号转换成数字信号。

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2、ADC 分辨率

我们平时总说“12位AD采样”，这里代表的意思是，当前AD值的取值范围为 0 ~ 2^12-1，即0~4095。如果输入电压是0~3.3V，相当于可以把 3.3 V等分成 4096份；如果是 16 位AD采样，那就相当于可以把3.3V等分成 65536 份。

分辨率强调的是精度，分的份数越多，粒度越细，转换结果也就更精确。

二、ADC 实现框图

下面是 ADC 模块的结构图，为了方便理解，这里大体是分为了七个部分。请从左边按照逆时针的顺序了解。

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① 电压输入范围

为了提高转换的精确度，ADC使用一个独立的电源供电，过滤和屏蔽来自印刷电路板上的毛刺干扰，ADC的电源引脚为VDDA，独立的电源地VSSA。

Vref+ 和 Vref- 代表了 ADC 能够转换的电压范围，即ADC所能测量的电压范围就是Vref- ≤ Vin ≤ Vref+。(内部Vref+ 连到了VDDA，Vref-连到了 VSSA)

② 模拟信号采样（采样时间）

ADCx_IN0 ~ 17 是 ADCx 的输入通道，每个通道都可以接一个模拟信号的输入源。在向通道输入模拟信号之前，需要先对模拟信号做 “ 采样保持 ” 操作，这一步所花费的时间便是 “ 采样时间 ”，这也是我们后续程序的一个必要配置项。（采样保持的原因参考文章最后一个模块）

ADCx的某个通道要连接到哪个IO引脚，都是事先决定好的，下面是 stm32f4 系列的通道-引脚对应关系。比如 ADC1 的通道0连接到的IO引脚是 PA0。第 16 ~ 18 通道比较特殊，第 16 通道接到了芯片内部的温度传感器，第 17 通道接到了内部参考电压 Vrefint，第 18 通道备份电源引脚 Vbat。

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