ADC 模数转换

基础外设

把模拟电压量化成数字值，是传感器采集的核心入口，逐次逼近型最常见。

🧩 核心原理

逐次逼近型 SAR：12位常见（部分 16 位），转换结果 = Vin/Vref × 满量程
采样-保持：采样开关闭合给内部电容充电（≥最小采样时间），再进入转换
转换时间 = 采样时间 + 转换周期数 × ADC 时钟（12位约12-15周期）
多通道：规则组（扫描）+ 注入组（打断优先）
DMA 搬运：连续多通道采集不占用 CPU
参考电压 Vref 决定满量程：Vref=3.3V 时 1LSB ≈ 0.8mV

📈 时序 / 工作过程图

⚙️ 配置 / 使用要点

使能 ADC/GPIO 时钟，引脚配模拟输入
配置分辨率/对齐/扫描/连续模式
配置规则组通道与采样时间
配置 DMA（多通道）+ 使能转换完成中断

🛠️ 项目示例

多通道 ADC + DMA 连续采样（温度/电压监测）

// ADC1 扫描 CH0(CH1:PA1 电压) CH1(PA2 温度) → DMA 到数组
ADC_HandleTypeDef hadc1 = {0};
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;       // 扫描多通道
hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; // 连续转换
hadc1.Init.NbrOfConversion = 2;
HAL_ADC_Init(&hadc1);

ADC_ChannelConfTypeDef cc = {0};
cc.Channel = ADC_CHANNEL_0; cc.Rank = 1; cc.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &cc);
cc.Channel = ADC_CHANNEL_1; cc.Rank = 2;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &cc);

uint16_t buf[2] = {0};
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)buf, 2);
// 电压 = buf[0] * 3.3f / 4095.0f

❓ 面试高频

12位ADC分辨率和1LSB怎么算？

分辨率=2^12=4096级；1LSB = Vref/4096，Vref=3.3V 时约 0.806mV

为什么需要采样保持？

转换期间输入电压必须稳定，采样电容充电后与输入断开，保证转换精度

采样时间太短会怎样？

电容充不满，高阻源会采不准——高阻抗信号源需更长采样时间或加缓冲

怎么提高ADC精度？

PCB走线远离开关电源、加RC滤波、软件多次采样取平均、校准

✅ 自查清单（点击勾选，本地保存）

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会算ADC换算公式

理解采样-保持-转换三阶段

知道采样时间与阻抗关系

会用DMA多通道扫描

知道Vref对精度的影响