原创 STM32L系列ADC应用注意

 2020-7-1 11:03  4891 28 3 分类: MCU/ 嵌入式文集: STM32应用

ADC电压调整器：

1. ADC电压调整器（ADVREGEN）：该调整器是通过内部电压参考源加缓冲器实现的，MCU正常运行模式（运行或睡眠模式）时缓冲器总是开启的，低功耗模式（低功耗运行、低功耗睡眠或停止模式）下电压参考源会被关闭。因此低功耗运行模式下ADC操作流程：关闭ADC->关闭调整器->进入低功耗运行模式->退出低功耗运行模式->确认REGLPF=0->开启调整器->开启ADC->等待ADRDY=1->清除ADRDY。

2. ADC电压调整器开启方式：写ADVREGEN=1或写ADCAL=1或ADEN=1

3. ADC电压调整器关闭方式：确保ADC已关闭（ADEN=0），写ADVREGEN=0

ADC参考电压源：

该参考电压源连接在ADC IN17通道，出厂校准时，VDDA被设定在3.3V，因此实际的VDDA值可以通过测试该参考电压源的方式来进行校准：VDDA = 3V * VREFINT_CAL / VREFINT_DATA（其中VREFINT_CAL为出厂时的校准值，VREFINT_DATA为通道17读到的值）

通道电压=VDDA * ADC_DATA / FULL_SCALE（12位分辨率时，FULL_SCALE=2^12 - 1 = 4095）

ADC校准：

通过写ADCAL=1（确保ADEN=0）开启校准，等待ADCAL=0（或者EOCAL=1），校准完成，校准值可通过ADC_DR[6:0]获得。ADC关闭或电压调整器关闭不会导致校准值丢失，只有在MCU进入STANDBY模式（ADC电源被移除）时或ADC执行外围复位时才会被清除。当VDDA发生改变时，建议重新做一次校准。ADC校准值可以通过软件读取和写入。

ADC开关控制：

开启：清除ADRDY标志位，写入ADEN=1开启ADC，ADRDY标志表示ADC已经被开启，可以执行进一步的操作了（电压调整器未被开启的话也会被自动开启）

关闭：确保ADSTART=0（没有正在进行的转换），ADDIS=1关闭ADC，成功关闭后ADEN和ADDIS位都会被硬件自动清0，清除ADRDY标志位

注意：在自动关闭模式（AUTOFF=1）下，ADC开关是硬件自动控制的，此时ADRDY标志不会被置位

ADC时钟：

ADC模块有2路时钟可供选择，一路为异步时钟，另外一路为MCU外围同步时钟PCLK。当ADC时钟频率低于3.5MHz时，必须打开低频模式（ADC_CCR:LFMEN=1）

ADC配置：

1. 软件写入ADCAL（校准ADC）和ADEN（开启ADC）位时必须确保ADEN=0

2. 软件写入ADSTART（启动采样转换）和ADDIS（关闭ADC）位时必须确保ADEN=1，并且ADDIS=0（没有关闭ADC的请求发生）。ADC操作执行过程中，ADSTART位会持续为1，当ADSTART=0时，表示ADC处于空闲状态，此时可以重新进行ADC配置

3. 软件写入ADSTP（停止采样转换）位时必须确保ADCEN=1，且ADSTART=1、ADDIS=0（没有关闭ADC的请求发生）

注意：ADC对于以上操作没有硬件保护，任何违反规则的操作可能使ADC进入未定义状态

ADC转换时间：

ADC转换时间=ADC采样时间+12.5个ADC时钟周期（12位转换精度时）

假设ADC时钟为16M，采样时间为3.5个时钟周期，则转换时间为16个时钟周期，即1us

ADC单次转换（CONT=0）：

对于配置有多个通道序列的情况下，每个通道转换完成后，转换数据会被存储到ADC_DR寄存器，EOF（end of conversion）标志会被置位；当所有通道都转换完成后，EOS（end of sequence）标志会被置位；然后ADC停止（当ADC由软件启动时，此时ADSTART=0；否则，ADSTART仍然保持为1，并在下个触发事件发生时立即启动采样转换），等待新的软件启动或触发启动

ADC连续转换（CONT=1）：

同ADC单词转换，去别在于每一轮转换结束后，ADC立即启动新一轮转换（ADSTART始终为1）。

ADC断续转换（DISCEN=1）：

每个软件或硬件触发事件仅启动一个通道的转换，该通道转换完成后置位EOC标志；当所有通道转换完成后，EOS标志会被置位；然后接下来的触发事件，ADC重新从第一个通道开始新一轮的转换操作

注意：禁止将连续转换（CONT）标志和断续转换（DISCEN）标志同时置1

停止ADC转换（ADSTP）：

通过写入ADC_CR:ADSTOP=1，软件能够停止正在进行的转换操作，这将复位ADC并使ADC处于空闲状态。

在执行ADSTOP=1写入后，软件可通过读取ADSTOP位确定停止操作是否完成，当该位为0时，表示ADC已停止，此时ADSTART位也会被清0

ADC转换状态标志位：

EOC标志：只要有新的转换数据写入ADC_DR，该标志便会被置位。该位可以通过软件清除或者通过读取ADC_DR寄存器清除

EOSMP标志：采样完成后该标志会被置位。该标志可用于进行转换同步（由于采样结束到转换结束间的时间非常短，建议采用轮询方式或WFE指令，而不是采用中断或WFI指令）

EOS标志：所有通道序列转换完成后，该标志置位