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ADC模式介绍

1.ADC常见模式

ADC 配置参数及选项如下：

工作模式：决定有几个 ADC 同时工作。独立模式 / 双重 ADC 模式 / 三重 ADC 模式（3 种）；

通道数量：一次转换序列里包含 1 个还是多个通道。单通道 / 多通道（2 种）；

DMA 使用：转换结果是否由 DMA 自动搬运。使用 DMA / 不使用 DMA（2 种）；

通道类型：数据放到哪个寄存器。规则通道 / 注入通道 / 规则 + 注入通道（3 种）；

扫描方式：转换完成后停止（单次）或持续循环（连续）。单次扫描 / 连续扫描（2 种）；

触发方式：谁来下达“开始转换”命令。软件触发 / 外部触发（2 种）。

以下是几种常见模式的配置流程及关键寄存器设置：

注：实际有效组合约 30 余种，表格仅展示部分典型组合。

2.配置流程及寄存器设置

① 独立模式 - 单规则通道 - 单次扫描 - 软件触发（无 DMA）

• 使能ADC时钟：RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
  

• 配置ADC_CR1：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_SCAN; // 单通道禁用扫描
  

• 配置ADC_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_CONT; // 单次转换
  触发方式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTSEL_0; // 软件触发
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列：
  通道数：ADC1->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L; // 1个转换
  通道：ADC1->SQR3 = (0 << 0); // 通道0（PA0）
  

• 启动转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;
  

• 等待EOC标志：while(!(ADC1->SR & ADC_SR_EOC));
  

• 读取数据：uint16_t value = ADC1->DR。

②独立模式 - 单规则通道 - 连续扫描 - 软件触发（无 DMA）

• 使能ADC时钟：RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
  

• 配置ADC_CR1：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_SCAN; // 单通道
  

• 配置ADC_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CONT; // 连续模式
  触发方式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTSEL_0; // 软件触发
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列：
  通道数：ADC1->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L; // 1个转换
  通道：ADC1->SQR3 = (0 << 0); // 通道0（PA0）
  

• 启动转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;

• 循环读取数据：
  while(1) {
  if (ADC1->SR & ADC_SR_EOC) {
  uint16_t value = ADC1->DR;
  // 处理数据
  }
  }

  
  

③独立模式 - 单注入通道 - 单次扫描 - 软件触发（无 DMA）

• 使能ADC时钟：RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
  

• 配置ADC_CR1：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  

• 配置ADC_CR2：
  注入触发：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_JEXTSEL_0; // 软件触发
  注入自动触发：ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_JAUTO; // 禁用自动触发
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置注入序列：
  通道数：ADC1->JSQR &= ~ADC_JSQR_JL; // 1个注入通道
  通道：ADC1->JSQR = (18 << 0); // 通道18（VBAT）
  

• 使能注入转换完成中断：
  ADC1->CR1 |= ADC_CR1_JEOCIE;
  NVIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);
  

• 触发注入转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_JSWSTART;
  /* 中断处理函数 */
  void ADC_IRQHandler(void) {
  if (ADC1->SR & ADC_SR_JEOC) {
  uint16_t vbat_value = ADC1->JDR1;
  ADC1->SR &= ~ADC_SR_JEOC; // 清除标志
  }
  }

④独立模式 - 多规则通道 - 单次扫描 - 软件触发（无 DMA）

• 使能ADC时钟：RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
  

• 配置ADC_CR1：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 |= ADC_CR1_SCAN; // 多通道启用扫描
  

• 配置ADC_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_CONT; // 单次转换
  触发方式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTSEL_0; // 软件触发
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列（假设3个通道）：
  通道数：ADC1->SQR1 |= (2 << 20); // 3个转换
  通道顺序：
  ADC1->SQR3 = (0 << 0) | (1 << 5); // 通道0、1
  ADC1->SQR2 = (2 << 0); // 通道2
  

• 启动转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;
  

• 循环读取所有通道数据：
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
  while(!(ADC1->SR & ADC_SR_EOC));
  uint16_t value = ADC1->DR;
  // 处理数据
  }

⑤独立模式 - 多规则通道 - 连续扫描 - DMA（定时器触发）

• 使能ADC、DMA和定时器时钟：
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
  RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_DMA2EN;
  RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_TIM2EN;
  

• 配置ADC_CR1：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 |= ADC_CR1_SCAN; // 多通道
  

• 配置ADC_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CONT; // 连续模式
  DMA模式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_DMA | ADC_CR2_DDS; // 启用DMA循环
  触发方式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTSEL_2 | ADC_CR2_EXTEN_0; // TIM2_TRGO上升沿触发
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列（假设4个通道）：
  通道数：ADC1->SQR1 |= (3 << 20); // 4个转换
  通道顺序：
  ADC1->SQR3 = (0 << 0) | (1 << 5) | (2 << 10); // 通道0、1、2
  ADC1->SQR2 = (3 << 0); // 通道3
  

• 配置DMA2 Stream0：
  DMA2_Stream0->CR |= (0 << 25);// 通道0
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_DIR_0;// 外设到内存
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_CIRC;// 循环模式
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_MINC;// 内存递增
  DMA2_Stream0->NDTR = 4;// 传输4个数据
  DMA2_Stream0->PAR = (uint32_t)&ADC1->DR;// 外设地址
  DMA2_Stream0->M0AR = (uint32_t)adc_values;// 内存地址
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_EN;// 启用DMA
  

• 配置定时器2（1kHz触发）：
  TIM2->PSC = 83; // 84MHz / 84 = 1MHz
  TIM2->ARR = 999; // 1MHz / 1000 = 1kHz
  TIM2->CR2 |= TIM_CR2_MMS_1; // 主模式选择：更新事件
  TIM2->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 启用定时器

⑥独立模式 - 规则 + 注入通道 - 连续扫描（无 DMA）

• 使能ADC时钟：RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN;
  

• 配置ADC_CR1：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 |= ADC_CR1_SCAN; // 多通道
  

• 配置ADC_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CONT; // 规则通道连续转换
  注入触发：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_JEXTSEL_2; // TIM3_TRGO触发
  注入自动触发：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_JAUTO; // 自动注入
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列（假设2个通道）：
  通道数：ADC1->SQR1 |= (1 << 20); // 2个转换
  通道顺序：
  ADC1->SQR3 = (0 << 0) | (1 << 5); // 通道0、1
  

• 配置注入序列（假设1个通道）：
  通道数：ADC1->JSQR &= ~ADC_JSQR_JL; // 1个注入通道
  通道：ADC1->JSQR = (16 << 0); // 通道16（温度传感器）
  

• 使能注入转换完成中断：
  ADC1->CR1 |= ADC_CR1_JEOCIE;
  NVIC_EnableIRQ(ADC_IRQn);
  

• 配置定时器3（用于触发注入转换）：
  TIM3->PSC = 83;
  TIM3->ARR = 9999; // 约840Hz
  TIM3->CR2 |= TIM_CR2_MMS_1; // 主模式选择：更新事件
  TIM3->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 启用定时器

⑦双重 ADC 模式 - 规则通道 - 交替采样（无 DMA）

• 使能ADC1和ADC2时钟：
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN | RCC_APB2ENR_ADC2EN;
  

• 配置ADC_CCR（公共控制寄存器）：
  ADC->CCR |= ADC_CCR_MULTI_0 | ADC_CCR_MULTI_1; // 双重ADC交替模式
  

• 配置ADC1_CR1（主ADC）：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_SCAN; // 单通道
  

• 配置ADC1_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CONT; // 连续模式
  触发方式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTSEL_0; // 软件触发
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置ADC2_CR2（从ADC）：
  使能ADC2：ADC2->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列（主ADC）：
  通道数：ADC1->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L; // 1个转换
  通道：ADC1->SQR3 = (0 << 0); // 通道0（PA0）
  

• 配置ADC2规则序列（与ADC1相同）：
  通道数：ADC2->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L;
  通道：ADC2->SQR3 = (0 << 0);
  

• 启动转换（仅需启动主ADC）：
  ADC1->CR2 |= ADC_CR2_SWSTART;
  

• 读取组合结果（32位数据）：
  uint32_t combined_value = ADC1->DR;
  uint16_t adc1_value = combined_value & 0xFFFF;
  uint16_t adc2_value = (combined_value >> 16) & 0xFFFF;

⑧三重 ADC 模式 - 规则通道 - 交替采样 - DMA（外部触发）

• 使能ADC1、ADC2、ADC3和DMA时钟：
  RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_ADC1EN | RCC_APB2ENR_ADC2EN | RCC_APB2ENR_ADC3EN;
  RCC->AHB1ENR |= RCC_AHB1ENR_DMA2EN;
  

• 配置ADC_CCR（公共控制寄存器）：
  ADC->CCR |= ADC_CCR_MULTI_0 | ADC_CCR_MULTI_1 | ADC_CCR_MULTI_2; // 三重ADC交替模式
  

• 配置ADC1_CR1（主ADC）：
  分辨率：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_RES; // 12位
  扫描模式：ADC1->CR1 &= ~ADC_CR1_SCAN; // 单通道
  

• 配置ADC1_CR2：
  连续转换：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_CONT; // 连续模式
  触发方式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_EXTSEL_1 | ADC_CR2_EXTEN_0; // TIM8_TRGO上升沿触发
  DMA模式：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_DMA | ADC_CR2_DDS; // 启用DMA循环
  使能ADC：ADC1->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置ADC2和ADC3（从ADC）：
  使能ADC2和ADC3：
  ADC2->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  ADC3->CR2 |= ADC_CR2_ADON;
  

• 配置规则序列（所有ADC相同）：
  通道数：ADC1->SQR1 &= ~ADC_SQR1_L; // 1个转换
  通道：ADC1->SQR3 = (0 << 0); // 通道0（PA0）
  同样配置ADC2和ADC3的SQR3
  

• 配置DMA2 Stream0：
  DMA2_Stream0->CR |= (0 << 25);// 通道0
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_DIR_0;// 外设到内存
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_CIRC;// 循环模式
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_MINC;// 内存递增
  DMA2_Stream0->NDTR = 3;// 传输3个数据（每个ADC一个）
  DMA2_Stream0->PAR = (uint32_t)&ADC1->DR;// 外设地址
  DMA2_Stream0->M0AR = (uint32_t)adc_values;// 内存地址
  DMA2_Stream0->CR |= DMA_SxCR_EN;// 启用DMA
  

• 配置定时器8（高速触发）：
  TIM8->PSC = 0; // 84MHz
  TIM8->ARR = 41; // 约2MHz采样率
  TIM8->CR2 |= TIM_CR2_MMS_1; // 主模式选择：更新事件
  TIM8->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 启用定时器

int main(void){  /* 配置系统时钟为168 MHz */ SystemClock_Config();  /* 初始化USART1 配置模式为 115200 8-N-1 */ DEBUG_USART_Config();  Rheostat_Init(); while (1) { ADC_Vol =(float) ADC_ConvertedValue/4096*(float)3.3; // 读取转换的AD值 printf("\r\n The current AD value = 0x%04X \r\n", ADC_ConvertedValue);  printf("\r\n The current AD value = %f V \r\n",ADC_Vol);  Delay(0x8fffff);  } }

static void Rheostat_ADC_GPIO_Config(void){ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 使能 GPIO 时钟 RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK_ENABLE(); // 配置 IO GPIO_InitStructure.Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;  GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL ; //不上拉不下拉 HAL_GPIO_Init(RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } static void Rheostat_ADC_Mode_Config(void){  // ------------------DMA Init 结构体参数 初始化-------------------------- // ADC1使用DMA2，数据流0，通道0，这个是手册固定死的 // 开启DMA时钟 RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK_ENABLE(); // 数据传输通道 DMA_Init_Handle.Instance = RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM; // 数据传输方向为外设到存储器  DMA_Init_Handle.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;  // 外设寄存器只有一个，地址不用递增 DMA_Init_Handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; // 存储器地址固定 DMA_Init_Handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;  // // 外设数据大小为半字，即两个字节  DMA_Init_Handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;  //  存储器数据大小也为半字，跟外设数据大小相同 DMA_Init_Handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;  // 循环传输模式 DMA_Init_Handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; // DMA 传输通道优先级为高，当使用一个DMA通道时，优先级设置不影响 DMA_Init_Handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH; // 禁止DMA FIFO   ，使用直连模式 DMA_Init_Handle.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;  // FIFO 大小，FIFO模式禁止时，这个不用配置  DMA_Init_Handle.Init.FIFOThreshold = DMA_FIFO_THRESHOLD_HALFFULL; DMA_Init_Handle.Init.MemBurst = DMA_MBURST_SINGLE; DMA_Init_Handle.Init.PeriphBurst = DMA_PBURST_SINGLE;  // 选择 DMA 通道，通道存在于流中 DMA_Init_Handle.Init.Channel = RHEOSTAT_ADC_DMA_CHANNEL;  //初始化DMA流，流相当于一个大的管道，管道里面有很多通道 HAL_DMA_Init(&DMA_Init_Handle);   HAL_DMA_Start (&DMA_Init_Handle,RHEOSTAT_ADC_DR_ADDR,(uint32_t)&ADC_ConvertedValue,1);  // 开启ADC时钟 RHEOSTAT_ADC_CLK_ENABLE(); // -------------------ADC Init 结构体 参数 初始化------------------------ // ADC1 ADC_Handle.Instance = RHEOSTAT_ADC; // 时钟为fpclk 4分频  ADC_Handle.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCKPRESCALER_PCLK_DIV4; // ADC 分辨率 ADC_Handle.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B; // 禁止扫描模式，多通道采集才需要  ADC_Handle.Init.ScanConvMode = DISABLE;  // 连续转换  ADC_Handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; // 非连续转换  ADC_Handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; // 非连续转换个数 ADC_Handle.Init.NbrOfDiscConversion   = 0; //禁止外部边沿触发  ADC_Handle.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE; //使用软件触发，外部触发不用配置，注释掉即可 //ADC_Handle.Init.ExternalTrigConv      = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_CC1; //数据右对齐  ADC_Handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; //转换通道 1个 ADC_Handle.Init.NbrOfConversion = 1; //使能连续转换请求 ADC_Handle.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE; //转换完成标志 ADC_Handle.Init.EOCSelection          = DISABLE;  // 初始化ADC  HAL_ADC_Init(&ADC_Handle); //--------------------------------------------------------------------------- ADC_Config.Channel      = RHEOSTAT_ADC_CHANNEL; ADC_Config.Rank         = 1; // 采样时间间隔  ADC_Config.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_56CYCLES; ADC_Config.Offset       = 0; // 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为3个时钟周期 HAL_ADC_ConfigChannel(&ADC_Handle, &ADC_Config);  HAL_ADC_Start_DMA(&ADC_Handle, (uint32_t*)&ADC_ConvertedValue, 1);}