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AN0180——AT32F402/405 ADC使用指南

前言

AT32F402/405的ADC是一个将模拟输入信号转换为12bit分辨率数位数字信号的外设。采样率最高可达2MSPS。多达18个通道源可进行采样及转换。具备多种功能强大的模式，本文主要以ADC的特色功能进行讲解和案列解析。

支持型号列表：

  AT32F402xx

  AT32F405xx

1 ADC简介

ADC控制器的功能极其强大。其包含但不限于以下内容

  时钟及状态，由数字和模拟时钟两个部分组成

  支持分辨率为12 位的转换，采样周期支持广范围的配置

  自校准，自带校准功能以纠正数据偏移

  基本模式，支持多种模式，不同模式可组合使用满足多种应用

  不同优先权的通道，普通通道与抢占通道具备不同的优先权

  多种独立的触发源，包括TMR、EXINT、软触发等多种触发选择

  数据后级处理，包括数据的对齐，抢占通道偏移量等多种处理

  过采样器，普通及抢占通道均支持过采样

  电压监测，通过对转换结果的判定来实现电压监测

  中断及状态事件，具备多种标志指示ADC状态，且某些标志还具备中断功能

  多种转换数据的获取方式，包括DMA获取、CPU获取两种方式实现转换数据的读取

2 ADC功能解析

2.1 时钟及状态

2.1.1 功能介绍

ADC的时钟分为数字时钟与模拟时钟。其统一通过CRM_APB2EN的ADCxEN位使能。

  数字时钟：即PCLK2，经HCLK分频而来，提供给数字部分使用。 

  模拟时钟：即ADCCLK，经ADC预分频器分频而来，提供给模拟部分使用。

2.2 采样转换

2.2.1 功能介绍

ADC可设定1.5、7.5、13.5、28.5、41.5、55.5、71.5、239.5个采样周期。

ADC对通道数据的获取由采样和转换两个部分组成。

采样先于转换执行，采样期间内选通需要转换的通道，外部电压对ADC内部采样电容充电，将持续执行设定的采样周期长度时间的充电。

采样结束后就会自动开始转换，ADC采用逐次逼近的转换方式，可有效保障转换数据的准确性。此转换方式需要12.5个ADCCLK的转换时间来完成单通道的转换，再结合数据处理，因此单个通道的整体转换时间即

  单通道单次转换时间（ADCCLK的周期） = 采样周期 + 12.5

示例：

CSPTx选择7.5周期，一次转换需要7.5+12.5 = 20个ADCCLK周期。

2.3 自校准

2.3.1 功能介绍

ADC具备自校准能力，软件可以执行自校准命令，透过自校准可以计算出一个校准值。不需要软件干预，ADC会自动将该校准值反馈回ADC内部补偿ADC基础偏差，以保障转换数据的准确性。

自校准的软件流程如下：

  A.使能ADC

  B.执行初始化校准命令并等待初始化校准完成

  C.执行校准命令并等待校准完成

  D.执行完上述流程后，即可开始进行ADC的触发转换

2.4 基本模式

2.4.1 功能介绍

序列模式

ADC支持序列模式设定，开启序列模式后，每次触发将序列中的通道依序转换一次。

用户于ADC_OSQx配置普通通道序列，普通通道从OSN1开始转换；于ADC_PSQ配置抢占通道序列，抢占通道是从PSNx开始转换(x=4-PCLEN)。

抢占通道转换示例：

ADC_PSQ[21：0] = 10 00110 00101 00100 00011，此时扫描转换顺序为CH4、CH5、CH6，而不是CH3、CH4、CH5。

反复模式

ADC支持反复模式设定，开启反复模式后，当检测到触发后就即会反复不断地转换普通通道组。

分割模式

ADC支持分割模式设定。

对于普通通道组，分割模式可依据设定将通道组分割成长度较小的子组别。一次触发将转换子组别中的所有通道。每次触发会依序选择不同的子组别进行转换。

对于抢占通道组，分割模式直接以通道为单位进行分割，一次触发将转换单个通道。每次触发会依序选择不同的通道进行转换。

更多详细信息，请参阅附件源文档。

AN0180_AT32F402_405_ADC_Application_Note_ZH_V2.0.0.pdf