stm32h7ADC

### STM32H7 ADC 配置与使用指南 STM32H7系列微控制器集成了高性能的模数转换器（ADC），支持多通道、高精度模拟信号采集。该系列MCU通常配备多个12位ADC模块，具有多种采样模式和触发方式，适用于工业控制、传感器数据采集等场景。 #### 1. ADC 主要特性 - **分辨率**：12位，支持8位、10位、12位和14位过采样模式。 - **采样率**：高达5 MSPS（具体取决于配置和时钟设置）[^1]。 - **通道数量**：最多支持36个外部通道，支持规则组和注入组两种转换序列。 - **触发源**：支持软件触发、定时器触发、外部中断等多种触发方式。 - **低功耗模式**：支持待机、休眠和断电模式以降低功耗。 #### 2. ADC 引脚配置 在STM32H7中，ADC的输入引脚通常与其他外设共享多功能引脚。需要通过GPIO配置将引脚设置为模拟输入模式。例如，在使用ADC1_INP1时，需将PA0引脚配置为`GPIO_ANALOG`模式： ```c stm32_configgpio(GPIO_ADC1_INP1); // 假设已定义 GPIO_ADC1_INP1 为 PA0 ``` 引脚映射信息可在`stm32h7x3xx_pinmap.h`头文件中找到，确保每个引脚功能定义正确。 #### 3. ADC 初始化步骤 以下是一个典型的初始化流程： ##### (1) 启用ADC时钟 通过RCC寄存器启用相应ADC模块的时钟： ```c modifyreg32(STM32_RCC_AHB4ENR, 0, RCC_AHB4ENR_ADCEN); ``` ##### (2) 配置ADC时钟源 STM32H7的ADC时钟可来源于系统时钟（SYSCLK）、PLL2或PLL3输出，需根据应用需求选择合适的预分频系数。 ##### (3) 配置ADC模式 设置单次/连续转换模式、数据对齐方式、扫描方向等参数： ```c adc->CR &= ~ADC_CR_ADVREGEN; // 关闭电压调节器 adc->CR |= ADC_CR_ADVREGEN_0; // 启动调节器 ``` ##### (4) 设置通道序列 配置规则组通道顺序及采样周期： ```c adc->SQR1 = ADC_SQR1_L(0) | ADC_SQR1_SQ1(ADC_CHANNEL_1); // 单通道，转换一次 adc->SMPR1 |= ADC_SMPR1_SMP1(ADC_SAMPLETIME_24CYCLES); // 设置采样时间 ``` ##### (5) 校准ADC 在首次使用前进行校准操作以提高精度： ```c adc->CR |= ADC_CR_ADCAL; while ((adc->ISR & ADC_ISR_EOCAL) == 0); // 等待校准完成 adc->ISR |= ADC_ISR_EOCAL; // 清除标志位 ``` ##### (6) 启动ADC 使能ADC并开始转换： ```c adc->CR |= ADC_CR_ADEN; while (!(adc->ISR & ADC_ISR_ADRDY)); // 等待ADC就绪 ``` ##### (7) 读取转换结果 从数据寄存器中获取转换值： ```c uint16_t result = adc->DR; ``` #### 4. 中断与DMA支持 对于高速或多通道采集，推荐使用DMA自动传输转换结果，避免CPU负担过高。同时，可通过EOC（End of Conversion）中断实现异步通知机制。 示例DMA配置代码如下： ```c dma_channel_setup(DMA_STREAM, DMA_CHANNEL_ADC, (uint32_t)&adc->DR, (uint32_t)buffer, BUFFER_SIZE); dma_enable(DMA_STREAM); adc->CFGR |= ADC_CFGR_DMAEN; // 启用DMA ``` #### 5. 常见问题排查 - **ADC不工作**：检查时钟是否启用，GPIO是否配置为模拟输入。 - **转换值异常**：确认参考电压是否稳定，是否进行了校准。 - **DMA未触发**：检查DMA通道是否正确绑定ADC，并确认DMA中断是否开启。 - **采样率不足**：优化采样周期设置，考虑使用过采样或硬件触发。 ---