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STM32F3系列ADC和DAC使用教程
1.ADC概述
1.1ADC的基本原理
ADC（模数转换器）是将模拟信号转换为数字信号的设备。STM32F3系列单片机集成了高性能的ADC，支持多种采样模式和配置选项。ADC的基本原理是通过采样和量化将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。在STM32F3系列中，ADC的转换过程包括以下几个步骤：
采样：ADC在指定的时间内对输入的模拟信号进行采样，这个时间称为采样时间。
量化：采样后的信号被量化为最接近的数字值。量化过程是将模拟信号的连续范围映射到数字信号的有限范围。
编码：量化后的数字值被编码为二进制数字输出。
1.2STM32F3系列ADC的主要特性
STM32F3系列ADC具有以下主要特性：
高精度：12位或16位精度。
多通道：支持多个输入通道，可以同时对多个信号进行采样。
多种工作模式：单次转换、连续转换、扫描模式等。
多种触发源：软件触发、定时器触发、外部事件触发等。
数据对齐：支持左对齐和右对齐的数据格式。
采样时间可配置：可以根据应用需求配置不同的采样时间。
多ADC同步：支持多个ADC同步采样，适用于需要同步采样多个信号的场景。
2.ADC配置与初始化
2.1ADC配置步骤
配置STM32F3系列ADC的基本步骤如下：
使能ADC时钟：通过RCC（复位和时钟控制）使能ADC的时钟。
选择采样时间：配置每个通道的采样时间。
选择数据对齐方式：配置数据对齐方式（左对齐或右对齐）。
选择转换模式：配置ADC的工作模式（单次转换、连续转换、扫描模式等）。
选择触发源：配置触发源（软件触发、定时器触发、外部事件触发等）。
使能ADC：使能ADC外设。
启动转换：配置触发条件并启动转换。
2.2ADC初始化代码示例
以下是一个使用STM32HAL库初始化ADC的示例代码：
#includestm32f3xx_hal.h
ADC_HandleTypeDefhadc1;
voidADC1_Init(void){
//RCC配置
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
//ADC初始化结构体
hadc1.Instance=ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler=ADC_CLOCKPRESCALER_PCLK_DIV2;//ADC时钟预分频
hadc1.Init.Resolution=ADC_RESOLUTION_12B;//12位分辨率
hadc1.Init.ScanConvMode=DISABLE;//禁用扫描模式
hadc1.Init.ContinuousConvMode=DISABLE;//禁用连续转换模式
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode=DISABLE;//禁用不连续转换模式
hadc1.Init.ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START;//软件触发
hadc1.Init.DataAlign=ADC_DATAALIGN_RIGHT;//右对齐
hadc1.Init.NbrOfConversion=1;//1次转换
if(HAL_ADC_Init(hadc1)!=HAL_OK){
//初始化失败处理
Error_Handler();
}
//配置ADC通道
ADC_ChannelConfTypeDefsConfig={0};
sConfig.Channel=ADC_CHANNEL_1;//选择通道1
sConfig.Rank=ADC_REGULAR_RANK_1;//通道1在常规序列中的位置
sConfig.SamplingTime=ADC_SAMPLETIME_15CYCLES;//采样时间为15个时钟周期
if(HAL_ADC_ConfigChannel(hadc1,sConfig)!=HAL_OK){
//配置通道失败处理
Error_Handler();
}
}
2.3ADC配置参数解释
ClockPrescaler：ADC时钟预分频，决定了ADC的采样速率。
Resolution：ADC分辨率，可以选择12位或16位。
ScanConvMode：扫描模式，启用后可以对多个通道进