STM32 ADC规则与注入通道全解析

一、基本概念区别

规则通道 (Regular Channels)

连续性转换：用于常规、连续的ADC转换
单一数据寄存器：所有规则通道共享一个数据寄存器(ADC_DR)
队列结构：按预设顺序依次转换
典型用途：周期性数据采集、多路传感器轮询

注入通道 (Injected Channels)

插入式转换：可打断规则通道转换，具有更高优先级
独立数据寄存器：每个注入通道有独立的JDRx寄存器(JDR1-4)
灵活性高：可配置触发条件和转换序列
典型用途：紧急事件处理、关键参数采集

二、技术特性对比

特性	规则通道	注入通道
通道数量	最多16个	最多4个
数据寄存器	共用1个DR	每个通道独立JDR
触发方式	软件/硬件触发	软件/硬件/自动注入
中断	EOC(转换结束)	JEOC(注入转换结束)
优先级	低	高(可打断规则转换)
DMA支持	支持	不支持

三、具体应用场景

规则通道适用场景：

复制代码

// 例：多路温度传感器轮询
// 配置规则通道序列：通道1,2,3,4循环采集
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_84Cycles);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 2, ADC_SampleTime_84Cycles);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 3, ADC_SampleTime_84Cycles);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 4, ADC_SampleTime_84Cycles);
// 使用DMA自动传输数据

注入通道适用场景：

复制代码

// 例：过流保护中断采集
// 当发生过流事件时，立即采集关键参数
void EXTI_IRQHandler(void) {
    if(EXTI_GetITStatus(OVERCURRENT_EXTI_LINE)) {
        ADC_SoftwareStartInjectedConv(ADC1); // 软件触发注入转换
        // 注入通道配置了电流、电压关键参数
    }
}

四、实际使用示例

混合配置示例：

复制代码

// 1. 初始化ADC
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
ADC_InjectedInitTypeDef ADC_InjectedInitStructure;

// 2. 配置规则通道（常规采集）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_56Cycles);  // 温度
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 2, ADC_SampleTime_56Cycles);  // 压力

// 3. 配置注入通道（紧急参数）
ADC_InjectedInitStructure.ADC_InjectedChannel = ADC_Channel_0;  // 电流检测
ADC_InjectedInitStructure.ADC_InjectedRank = 1;
ADC_InjectedInitStructure.ADC_InjectedSamplingTime = ADC_SampleTime_28Cycles;
ADC_InjectedInitStructure.ADC_InjectedOffset = 0;
ADC_InjectedInitStructure.ADC_InjectedNbrOfConversion = 1;
ADC_InjectedInit(ADC1, &ADC_InjectedInitStructure);

// 4. 配置触发源
// 规则通道：定时器3触发，每10ms一次
ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO;
// 注入通道：外部中断触发（紧急事件）
ADC_ExternalTrigInjectedConv = ADC_ExternalTrigInjectedConv_Ext_IT15;

五、注入通道的独特功能

1. 自动注入模式

复制代码

// 规则通道组转换完成后自动启动注入组
ADC_InjectedSequencerLengthConfig(ADC1, 2);  // 2个注入通道
ADC_AutoInjectedConvCmd(ADC1, ENABLE);      // 启用自动注入

2. 转换打断与恢复

注入转换可打断正在进行的规则转换
注入完成后自动恢复规则转换
数据不会丢失或混淆

3. 数据偏移功能

复制代码

// 为注入通道设置数据偏移（用于比较）
ADC_SetInjectedOffset(ADC1, ADC_InjectedChannel_1, 2048);  // 设置偏移值

六、选择建议

使用规则通道当：

需要连续、周期性采集多路信号
使用DMA进行高效数据传输
采集非关键性监测数据
需要较长的转换序列（>4路）

使用注入通道当：

需要紧急处理或高优先级采集
采集关键安全参数（过流、过压等）
需要精确同步采集多路信号
需要独立存储转换结果

七、注意事项

资源限制：注入通道数量有限（通常4个），需合理分配
中断冲突：注意EOC和JEOC中断的优先级设置
时序考虑：注入转换会延迟规则转换，影响整体采样率
功耗影响：频繁的注入转换会增加系统功耗

八、典型应用架构

复制代码

系统架构示例：
┌─────────────────────────────────────┐
│         ADC采集系统                 │
├─────────────────────────────────────┤
│ 规则通道组（常规监测）              │
│  - 通道1: 环境温度                  │
│  - 通道2: 环境湿度                  │
│  - 通道3: 电池电压                  │
│  - 通道4: 系统压力                  │
│  (定时触发，DMA传输)                │
├─────────────────────────────────────┤
│ 注入通道组（紧急事件）              │
│  - 注入1: 过流检测 ← 外部中断触发   │
│  - 注入2: 过压检测 ← 外部中断触发   │
│  - 注入3: 紧急温度 ← 比较器触发     │
│  (事件触发，中断处理)                │
└─────────────────────────────────────┘

通过合理配置规则通道和注入通道，可以在STM32中构建高效、可靠的数据采集系统，兼顾常规监测和紧急事件处理需求。