STM32进阶 ADC模式转换

ADC概念

ADC: Analog-to-Digital Converter,模拟数字转换器。

用于将模拟信号转换为数字形式,以便在数字系统中进行处理。

一般传感器会把观测的物理量转换为电压值,也就是所谓的模拟信号。

计算机的世界里只有0和1,ADC转换器就是把模拟的物理量(电压值)转换为计算机认识的数字量。

ADC建立了模拟量和数字量之间的联系。

ADC工作原理

2个阶段

采样阶段

ADC首先对模拟信号进行采样,即在一定时间内获取信号的瞬时值。

量化阶段

采样后的模拟信号通过量化器,将其转换为相应的数字形式。

这个数字形式通常是二进制代码。

ADC主要参数

参考电压(Reference Voltage)

ADC使用参考电压来确定模拟信号的幅度范围。

通常,ADC需要一个已知的电压作为参考,以便将模拟电压映射到数字代码。

通道数(Number of Channels)

表示ADC能够同时处理的模拟输入通道的数量。

多通道ADC可以同时转换多个信号。

采样率(Sampling Rate)

表示ADC每秒可以进行多少次采样。

采样率越高,ADC能够捕获更高频率的信号。

就是测量速度,采样率越高可以更好的还原电压信号

转换时间(Conversion Time)

表示ADC从开始转换到完成转换所需的时间。

转换时间通常由ADC的时钟频率和分辨率决定。

在STM32种转换时间是固定的12.5个周期

分辨率(Resolution)

表示ADC可以将模拟信号分成多少个离散级别。

以数字信号的位数N来表示,一般有10位、12位、16位等

例如,12位ADC具有4096个离散级别。

运算放大器和比较器的符号都比较像注意区分运放会有一个out引脚和输入一端的引脚进行连接,相当于回环,无环的就是比较器。

ADC常见类型

逐次逼近型:(市占率最高)

性价比最高,速度比flash慢,但是便宜

工作流程

类似于天平称重简化工程(也类似与二分查找):先调准天平,然后放入被测物体,再放最大砝码,依次减小砝码。

寄存器的位数,表示采样深度

Sigma---Delta型:

工作速度最慢,精度很高

Flash型(并联型)

工作速度最快,随着精度提升,需要增加比较器,比较器很贵,成本程指数级上升。

STM32ADC外设原理

框图

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