1. 逐次逼近型ADC
1.1 ADC简介
ADC- Analog Digital Converter 模拟数字信号转换器
模拟信号：时间连续 幅度连续的信号
数字信号 ：时间离散 幅度也离散的信号
1.2 单片机上的ADC
ADC也是单片机上的片上外设
是12位逐次逼近型ADC
1.3 采样深度
采样深度： 用多少位二进制数表示转换结果
采样深度决定了采样的精度。
1.4 逐次逼近型工作原理
先采电压，从高位到低位二分试探比较，逐位确定比特，全部位判定完输出数字量。
内部结构图如下所示：
1.5 采样保持电路
采样保持电路结构如下图：
就是给电容充电，作为采样过程。
然后断开开关后，电容的电压就保存了采样的电压，作为保持过程；
这里也涉及到后面的参数的设置。
2. ADC外设的结构框图
2.1 ADC多路复用
采用一路ADC，通过控制采样开关，实现多路模拟信号的采样。
上述的方法，也就是每个采样开关对应ADC的一个通道：
2.2 ADC常规序列
把多路ADC采样写进常规序列。
常规序列就是把每个通道采集按照规划先后列好，
然后按照规划，先后进行采样。
先闭合那个开关，后闭合那个开关，每个开关闭合多少时间都是按照常规序列进行先后处理；
例如下图：
外部触发信号是常规序列的启动信号，经过外部触发信号，决定启动常规序列与否。
当出现上升沿时候，进行一次转化。
当常规序列转化完成EOC标志位会至1：
2.3 ADC注入序列
把多路ADC采样写进注入序列。
注入序列基本上与常规序列相同，主要有如下三点区别。
此外的区别就是，相比于常规序列，注入序列具有更高的优先级。
如下图所示，当常规序列在执行采样，但是此时注入序列触发，则有限采样注入序列；
当注入序列转化完成JEOC标志位会置1：
3. 采样时间和转换时间
采样时间：开关闭合的时间长度。
转换时间：对采样点进行转换所消耗的时间-通过逐次逼近法转化为数字信号所消耗的时间。
3.1 ADC的时钟频率
主要查看ADC搭载在那个总线上，以及对应的分频系数：
这里可以看到一般设置为12Mhz
ADC最大的时钟频率为14Mhz 超出可能会出现错误。
3.2 ADC转化时间
转化时间主要取决于ADC的时钟频率：
公式如下：
转化每个位都要一个周期，所以一共12个周期，
加上额外的0.5个周期
3.3 ADC采样时间
采样时间就是采样开关闭合的时间，
采样时间和信号源的内阻 有关；
内阻影响了电流，进而影响电容充电的速度；
3.4 ADC采样时间计算方法
采样时间的公式如下：
对于一个信号源内阻为10K欧的电阻，其采样时间，经过计算为：
3.5 采样时间和保持时间影响
| 时间 | 选长（慢慢来） | 选短（赶时间） |
|---|---|---|
| 采样时间 （给电容充电的时间） | ✅ 电充得满满的，测得准； ❌ 每次等得久，测得慢 | ✅ 等得短，测得快； ❌ 电没充饱，结果偏小、乱跳 |
| 转换时间 （拿砝码试称的时间） | ✅ 天平稳了再下结论，不易判错； ❌ 整体变慢 | ✅ 整体变快； ❌ 砝码还在晃就下结论，容易判错 |
4. ADC外设的函数
4.1 ADC表格与函数表格
ADC的结构图：
参考ADC的结构图，对应其函数；
| 序号 | 分类 | 编程接口 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 1 | 通用 | ADC_Init | 设置 ADC 的基本参数 |
| 2 | 通用 | ADC_Cmd | 总开关 |
| 3 | 通用 | ADC_GetFlagStatus | 获取标志位的值 |
| 4 | 通用 | ADC_ClearFlag | 清除标志位 |
| 5 | 通用 | ADC_ITConfig | 配置中断 |
| 6 | 通用 | ADC_DMACmd | 配置 DMA 请求 |
| 7 | 通用 | ADC_TempSensorVrefintCmd | 温度计和参考电压开关 |
| 8 | 常规序列 | ADC_RegularChannelConfig | 配置常规序列的通道 |
| 9 | 常规序列 | ADC_ExternalTrigConvCmd | 外部触发开关（常规） |
| 10 | 常规序列 | ADC_SoftwareStartConvCmd | 软件启动（常规） |
| 11 | 常规序列 | ADC_GetConversionValue | 读取 DR 寄存器的值 |
| 12 | 注入序列 | ADC_InjectedSequencerLengthConfig | 设置注入序列的长度 |
| 13 | 注入序列 | ADC_InjectedChannelConfig | 配置注入序列的通道 |
| 14 | 注入序列 | ADC_ExternalTrigInjectedConvCmd | 外部触发开关（注入） |
| 15 | 注入序列 | ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig | 选择注入序列的外部触发 |
| 16 | 注入序列 | ADC_SetInjectedOffset | 设置注入序列的通道偏置 |
| 17 | 注入序列 | ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd | 软件启动（注入） |
| 18 | 注入序列 | ADC_GetInjectedConversionValue | 读取 JDRx 寄存器的值 |
| 19 | 校准相关 | ADC_ResetCalibration | 复位校准寄存器 |
| 20 | 校准相关 | ADC_GetResetCalibrationStatus | 查询复位是否完成 |
| 21 | 校准相关 | ADC_StartCalibration | 启动校准 |
| 22 | 校准相关 | ADC_GetCalibrationStatus | 查询校准是否完成 |
4.2 ADC模式
ADC有如下的模式选择：
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| 连续模式 | 开启：一次触发后，转换完成自动开启下一次转换，循环不停采集 关闭：单次模式，一次触发只转换1次，再次采集需要重新触发 |
| 数据对齐方式 | 右对齐：12位结果放在16位寄存器低12位，电压计算方便（常用） 左对齐：12位结果放在16位寄存器高12位，适合移位运算 |
| 常规序列外部触发源 | 选择启动常规ADC转换的信号源，可以是软件触发、定时器信号、外部引脚信号 |
| 双ADC模式 | 单ADC模式；双ADC可配置同步、交替等模式，需要芯片拥有两个ADC外设-可以提高采样率-高采样示波器的实现 |
| 常规序列通道数 | 设置常规序列需要采集的通道总个数，配合扫描模式使用 |
| 扫描模式 | 开启扫描：多通道依次轮流采集，多通道采集必须开启 关闭扫描：仅采集单个通道，不轮询切换通道 |
4.3 ADC的触发模式
| 模式 | 说明 |
|---|---|
| 软件触发 | 调用函数ADC_SoftwareStartConvCmd，代码手动发命令启动ADC转换。灵活，触发时间由程序决定。 |
| 定时器外部触发 | 使用定时器TRGO事件（更新/比较事件）作为触发信号，上升沿启动ADC，可以实现固定周期精准采样。 |
| 引脚外部触发 | 使用外部GPIO引脚信号（EXTI），引脚电平变化时启动ADC，适合外部硬件事件触发采集。 |
5. ADC的扫描模式
当有多个通道需要ADC采样的时候，可以选择扫描模式，对多个通道进行采样。