STM32的ADC模塊中，**采樣時機（Sampling Time）**和**轉換時機（Conversion Time），獲取數據的時機詳解

在STM32的ADC模塊中，**采樣時機（Sampling Time）和轉換時機（Conversion Time）**是ADC工作流程中的兩個關鍵階段，直接影響采樣精度和系統實時性。以下是詳細解析：

1. 采樣時機（Sampling Time）

（1）定義
  • 采樣階段：ADC對輸入信號進行保持和穩定的過程。
  • 采樣時間：由ADC_SMPRx寄存器配置，決定采樣電容充電時間。
（2）配置參數

STM32F103的采樣時間可設置為：

typedef enum {ADC_SampleTime_1Cycles5,    // 1.5周期ADC_SampleTime_7Cycles5,    // 7.5周期ADC_SampleTime_13Cycles5,   // 13.5周期ADC_SampleTime_28Cycles5,   // 28.5周期ADC_SampleTime_41Cycles5,   // 41.5周期ADC_SampleTime_55Cycles5,   // 55.5周期ADC_SampleTime_71Cycles5,   // 71.5周期ADC_SampleTime_239Cycles5   // 239.5周期（用于高阻抗信號）
} ADC_SampleTime;
（3）選擇原則
信號類型推薦采樣時間原因
低阻抗信號1.5~28.5周期信號源阻抗低（如運放輸出），快速穩定。
高阻抗信號55.5~239.5周期信號源阻抗高（如溫度傳感器、分壓電路），需更長時間充電。
內部通道≥239.5周期內部溫度傳感器和VREFINT阻抗極高，必須延長采樣時間。
（4）代碼示例
// 配置PA0（低阻抗）和溫度傳感器（高阻抗）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_28Cycles5);  // 快速采樣
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5); // 慢速采樣

2. 轉換時機（Conversion Time）

（1）定義
  • 轉換階段：ADC核心將采樣到的模擬量轉換為數字量的過程。
  • 固定耗時：12位分辨率下恒定為12.5個ADC時鐘周期（與采樣時間無關）。
（2）總轉換時間計算

[
T_{total} = (T_{sampling} + 12.5) \times \frac{1}{f_{ADC}}
]

  • 示例：
    • ADC時鐘 = 14 MHz，采樣時間 = 55.5周期
    • 總時間 = (55.5 + 12.5) / 14MHz ≈ 4.86μs
（3）吞吐量限制
  • 理論最大采樣率：
    [
    f_{max} = \frac{1}{T_{total}}
    ]
    • 若T_total=4.86μs，則f_max≈205kHz（單通道）。

3. 采樣與轉換的時序圖

采樣階段                       轉換階段
|-------- Sampling Time --------|-- 12.5 Cycles --|
|<----------- Total Conversion Time ------------>|

4. 關鍵影響因素

（1）ADC時鐘頻率
  • 最大14MHz（STM32F103），需分頻APB2時鐘：
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  // 72MHz/6=12MHz
  • 更高時鐘 → 更快轉換，但可能降低精度。
（2）通道切換延遲
  • 多通道掃描時，每個通道需單獨配置采樣時間，切換通道會增加額外延遲。
（3）觸發方式
  • 硬件觸發（如定時器）：精確控制采樣間隔。
  • 軟件觸發：靈活性高但時序不易控制。

5. 優化策略

（1）動態調整采樣時間

根據信號類型切換采樣時間：

void Set_ADC_SampleTime(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t channel, uint8_t isHighImpedance) {ADC_SampleTime time = isHighImpedance ? ADC_SampleTime_239Cycles5 : ADC_SampleTime_28Cycles5;ADC_RegularChannelConfig(ADCx, channel, 1, time);
}
（2）使用注入組中斷

高優先級信號通過注入組立即響應：

// 過壓時緊急采樣
void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t emergencyData = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);}
}
（3）DMA傳輸規則組數據

避免CPU輪詢，提高效率：

uint16_t adcValues[3];
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

6. 實際應用示例

電機電流監測系統
  • 規則組：
    • 通道PA0（電流傳感器），采樣時間7.5周期（低阻抗）。
    • 定時器觸發1kHz采樣，DMA傳輸數據。
  • 注入組：
    • 比較器檢測過流時觸發PA8中斷，注入組采集PA1（備份傳感器）。
  • 計算總延遲：
    • 采樣+轉換時間 = (7.5 + 12.5) / 14MHz ≈ 1.43μs
    • 1kHz采樣率下，CPU負載極低。

總結

  • 采樣時機：由信號源阻抗決定，需足夠時間穩定信號。
  • 轉換時機：固定12.5周期，與ADC時鐘頻率直接相關。
  • 優化核心：在精度和速度間平衡，優先保證信號完整性。

在STM32的ADC編程中，采樣、轉換和數據獲取的流程分布在程序的不同位置，具體取決于觸發方式（軟件/硬件）和數據讀取方式（輪詢/DMA/中斷）。以下是基于STM32F103的詳細說明和代碼示例：

1. 采樣（Sampling）

觸發采樣的位置
  • 軟件觸發：在代碼中顯式調用啟動轉換函數。
    // 在需要采樣的地方（如主循環或定時器回調中）
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  // 啟動規則組采樣
ADC_SoftwareStartInjectedConv(ADC1);     // 啟動注入組采樣
  • 硬件觸發：由定時器、外部中斷等自動觸發，無需手動調用。
    // 配置TIM2觸發規則組采樣（無需在主循環中操作）
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);
采樣時間配置

在ADC初始化階段設置：

// 配置規則組通道的采樣時間（在ADC初始化時）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

2. 轉換（Conversion）

轉換的觸發
  • 轉換由硬件自動完成，無需程序干預。
  • 轉換時間固定為12.5個ADC時鐘周期（如14MHz時鐘下約0.89μs）。
判斷轉換完成
  • 輪詢方式：檢查標志位。
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));  // 規則組
while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_JEOC)); // 注入組
  • 中斷方式：在中斷服務函數中處理。
    void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC)) {uint16_t data = ADC_GetConversionValue(ADC1);  // 規則組數據ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);}if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t data = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);}
}

3. 獲取數據（Data Readout）

規則組數據
  • 輪詢讀取：
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));
uint16_t adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);  // 讀取規則組數據
  • DMA傳輸（推薦多通道）：
    uint16_t adcValues[3];  // 存儲3個通道的數據
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
// 數據會自動更新到adcValues數組
注入組數據
  • 中斷讀取：
    void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t injData = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);}
}

4. 完整流程示例（規則組+注入組）

初始化配置
void ADC_Init(void) {// 1. 時鐘和GPIO初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 2. 規則組配置（PA0）ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 3. 注入組配置（PA1）ADC_InjectedChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig(ADC1, ADC_ExternalTrigInjecConv_Ext_IT15);// 4. 啟用中斷ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_JEOC, ENABLE);NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);// 5. 校準和啟動ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}
主程序中的采樣與讀取
int main(void) {ADC_Init();while (1) {// 規則組：手動觸發并讀取ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));uint16_t regularData = ADC_GetConversionValue(ADC1);// 注入組：由PA8按鍵觸發（中斷中自動處理）Delay_ms(100);  // 模擬其他任務}
}
中斷服務函數
void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t injectedData = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);// 處理緊急數據（如過壓保護）}
}

5. 關鍵總結

操作程序位置常用函數/配置
采樣觸發主循環/定時器回調/中斷ADC_SoftwareStartConvCmd()
采樣時間ADC初始化階段ADC_RegularChannelConfig()
轉換等待輪詢/中斷ADC_GetFlagStatus() 或中斷標志
數據讀取輪詢/DMA/中斷ADC_GetConversionValue() 或DMA數組
  • 規則組：適合周期性采樣，配合DMA提高效率。
  • 注入組：用于緊急事件，中斷中即時響應。
  • 硬件觸發：精確控制時序，減少CPU干預。

在STM32的ADC配置中，**連續掃描（Scan Mode）和連續轉換（Continuous Conversion Mode）**是兩個關鍵的工作模式，它們決定了ADC如何對多個通道進行采樣和數據更新。以下是詳細解釋：

1. 連續掃描模式（Scan Mode）

功能
  • 多通道自動切換：ADC按預設順序依次采樣多個通道（規則組或注入組），無需手動切換。
  • 數據存儲：需配合DMA或中斷將數據存入數組（規則組數據寄存器ADC_DR會被覆蓋）。
配置方法
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;  // 啟用掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 3;       // 通道數量
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 設置通道順序（規則組）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 第1通道
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 第2通道
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 第3通道
典型應用
  • 同時監測多個傳感器（如溫度、電壓、電流）。
  • 需配合DMA傳輸數據：
    uint16_t adcValues[3];  // 存儲多通道數據
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

2. 連續轉換模式（Continuous Conversion Mode）

功能
  • 自動重啟轉換：完成一次轉換后立即開始下一次，無需手動觸發。
  • 單通道/多通道：可與掃描模式組合使用。
配置方法
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  // 啟用連續轉換
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
典型應用
  • 實時監控信號變化（如音頻采集）。
  • 單通道連續采樣示例：
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  // 啟動后自動循環采樣

3. 組合使用場景

模式對比
模式組合行為適用場景
掃描+單次轉換按順序采樣所有通道后停止定時觸發多通道采樣（如每1秒1次）
掃描+連續轉換循環采樣所有通道，數據持續更新實時多通道監測（如電機控制）
單通道+連續轉換重復采樣同一通道高速信號捕獲（如示波器）
代碼示例（掃描+連續轉換）
// 初始化ADC（多通道循環采樣）
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 3;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 配置DMA自動傳輸數據
uint16_t adcValues[3];
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);// 啟動ADC
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

4. 關鍵注意事項

  1. 數據覆蓋問題

    • 規則組掃描時，ADC_DR寄存器會被新數據覆蓋，必須使用DMA或中斷及時讀取。

  2. 觸發源選擇

    • 連續轉換模式下，硬件觸發（如定時器）可精確控制采樣間隔。

  3. 功耗權衡

    • 連續轉換模式功耗較高，電池供電設備建議使用單次轉換+定時觸發。

  4. 注入組優先級

    • 即使規則組處于連續轉換中，注入組觸發仍會立即中斷當前轉換。

5. 常見問題解答

Q1：掃描模式必須用DMA嗎？
A1：不是必須，但強烈推薦。DMA可避免數據丟失，若用中斷讀取，需確保處理速度夠快。

Q2：如何暫停連續轉換？
A2：調用ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, DISABLE)，或直接關閉ADC：

ADC_Cmd(ADC1, DISABLE);  // 完全停止ADC

Q3：規則組和注入組能同時用掃描模式嗎？
A3：可以！規則組和注入組的掃描相互獨立，但注入組會打斷規則組當前轉換。

總結

  • 掃描模式：解決多通道自動切換問題，需注意數據存儲。
  • 連續轉換：實現無縫采樣，適合實時性要求高的場景。
  • 組合使用：靈活應對復雜需求（如實時監測多個傳感器）。

通過合理配置這兩種模式，可以充分發揮STM32 ADC的性能。

在STM32的ADC模塊中，**連續轉換模式（Continuous Conversion Mode）和單次轉換模式（Single Conversion Mode）**的選擇直接影響系統的實時性、功耗和采樣精度。以下是針對您提到的兩點的詳細解釋：

1. 連續轉換模式 + 硬件觸發的精確控制

工作原理
  • 連續轉換模式：ADC完成一次轉換后，立即自動啟動下一次轉換，形成不間斷的采樣循環。
  • 硬件觸發（如定時器TIM2）：通過外部信號（如定時器更新事件）控制ADC的啟動時機，實現固定間隔采樣。
為何能精確控制采樣間隔？
  • 硬件同步：定時器的時鐘源穩定（如內部72MHz晶振），觸發信號的間隔誤差極小（納秒級）。
  • 規避軟件延遲：相比軟件觸發（需CPU干預），硬件觸發完全由外設自動完成，無調度延遲。
配置示例
// 配置TIM2觸發ADC（1kHz采樣率，即1ms間隔）
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
TIM_InitStructure.TIM_Period = 7200 - 1;  // 72MHz / 7200 = 10kHz
TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件觸發ADC// 配置ADC為連續轉換+硬件觸發
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

效果：ADC以精確的1ms間隔采樣，適合需要嚴格周期性的應用（如數字濾波器、PWM控制）。

2. 連續轉換模式的功耗問題

高功耗原因
  • ADC持續工作：連續轉換模式下，ADC核心和模擬電路（如采樣保持電路）始終處于活動狀態，電流消耗較大（STM32F103典型值約1mA@14MHz ADC時鐘）。
  • 頻繁數據更新：即使無實際信號變化，ADC仍持續轉換，浪費功耗。
單次轉換+定時觸發的低功耗方案
（1）工作流程
  1. 單次轉換模式：每次觸發后只采樣一次，然后自動停止。
  2. 定時器觸發：按需喚醒ADC（如每秒1次），其余時間ADC處于低功耗狀態。
（2）配置代碼
// 配置ADC為單次轉換+硬件觸發
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 單次模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 配置TIM2低速觸發（如1Hz）
TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000000 - 1;  // 72MHz / 72000000 = 1Hz
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);
（3）功耗對比
模式平均電流（示例）適用場景
連續轉換（1kHz）~1.2mA實時控制、高速信號處理
單次轉換+定時（1Hz）~50μA電池供電的傳感器監測

3. 如何選擇？

選擇連續轉換模式當：
  • 需要高實時性（如電機控制、音頻采樣）。
  • 系統供電充足（如插電設備）。
選擇單次轉換+定時觸發當：
  • 設備由電池供電（如IoT傳感器）。
  • 信號變化緩慢（如溫度、濕度監測）。
折中方案
  • 動態切換模式：根據任務需求靈活調整。
    void Set_ADCMode(uint8_t isHighSpeed) {ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, isHighSpeed ? ENABLE : DISABLE);TIM_SetAutoreload(TIM2, isHighSpeed ? 7200 - 1 : 72000000 - 1); // 切換采樣率
}

4. 實測建議

  • 測量電流：用萬用表對比兩種模式的功耗差異（注意關閉未用外設）。
  • 喚醒時間：單次模式首次轉換可能有額外延遲（需重新校準）。

通過合理選擇轉換模式，可平衡性能與功耗，滿足不同應用場景需求。

在STM32的ADC應用中，定時器觸發ADC采樣通常不需要在定時器中斷服務函數（如TIMx_IRQHandler）中編寫代碼，而是直接通過定時器的硬件觸發輸出（如TRGO）自動控制ADC啟動。以下是具體說明和代碼示例：

1. 硬件觸發ADC的配置流程

（1）定時器配置
  • 不依賴中斷：僅用定時器的更新事件（UEV）觸發ADC，無需進入中斷。
  • 關鍵步驟：
    • 設置定時器周期（決定采樣間隔）。
    • 配置定時器觸發輸出（TRGO）。
// 配置TIM2觸發ADC（1kHz采樣率，72MHz主頻）
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000 - 1;  // 72000 / 72MHz = 1ms (1kHz)
TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;       // 不分頻
TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);// 配置TIM2更新事件觸發TRGO
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  // 啟動定時器
（2）ADC配置
  • 設置為硬件觸發模式，選擇定時器作為觸發源。
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO; // TIM2觸發
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 單次轉換模式（推薦低功耗）
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

2. 何時需要定時器中斷？

如果需要在定時器事件中執行其他任務（如數據處理、狀態檢查），才需啟用中斷。此時需：

（1）啟用定時器中斷
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);  // 允許更新中斷
NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);                 // 啟用NVIC中斷
（2）中斷服務函數示例
void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)) {// 此處可添加其他任務（如讀取ADC數據、控制邏輯）// 注意：ADC采樣已由硬件自動觸發，無需在此啟動！TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);  // 清除中斷標志}
}

3. 完整代碼示例（無中斷方案）

目標：用TIM2以1kHz觸發ADC采樣，DMA傳輸數據。
#include "stm32f10x.h"uint16_t adcValue;  // 存儲ADC數據void ADC_TIM_Config(void) {// 1. 啟動時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);// 2. 配置GPIO（PA0為ADC輸入）GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 3. 配置TIM2（1kHz觸發）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000 - 1;  // 1ms間隔TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件觸發ADCTIM_Cmd(TIM2, ENABLE);// 4. 配置ADC1（單次轉換+定時器觸發）ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 單次轉換ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 5. 配置ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 6. 啟用ADCADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void) {ADC_TIM_Config();while (1) {// 數據通過DMA或中斷自動更新（此處為輪詢示例）if (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)) {adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);ADC_ClearFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC);}}
}

4. 關鍵注意事項

  1. 無需中斷觸發ADC：硬件觸發本身不需要CPU干預，直接由定時器信號啟動ADC。
  2. 中斷的用途：僅當需要在定時器事件中執行額外邏輯（如數據處理、狀態機更新）時才啟用中斷。
  3. DMA推薦：高頻采樣時，務必使用DMA傳輸數據，避免CPU輪詢開銷。

總結

  • 純硬件觸發：配置定時器TRGO + ADC外部觸發，無需中斷，效率最高。
  • 中斷的適用場景：同步執行其他任務（如報警檢查、數據打包）。
  • 低功耗設計：單次轉換模式 + 定時器觸發，適合電池供電設備。
    在STM32的ADC應用中，定時器觸發的是ADC的啟動時機，即控制何時開始一次完整的“采樣+轉換”過程。以下是關鍵概念的分步解釋和代碼實現：

1. 定時器觸發的本質

  • 觸發的內容：定時器觸發的是ADC的完整轉換流程，包括：
    1. 采樣階段（Sampling Phase）：ADC對輸入信號進行采樣保持（時間由ADC_SampleTime決定）。
    2. 轉換階段（Conversion Phase）：ADC將采樣值轉換為數字量（固定12.5個ADC時鐘周期）。
  • 定時器的作用：精確控制每次“采樣+轉換”的啟動時刻，而非單獨控制采樣或轉換。

2. 數據獲取的位置

（1）DMA自動傳輸（推薦方式）
  • 配置步驟：
    uint16_t adcValue;  // 存儲ADC數據// 啟用ADC DMA
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&adcValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
  • 數據獲取：
    定時器觸發ADC后，轉換結果會自動通過DMA傳輸到adcValue變量，無需程序干預。
（2）中斷中讀取
  • 配置步驟：
    // 啟用ADC轉換完成中斷
ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_EOC, ENABLE);
NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);// 中斷服務函數
void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC)) {adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);}
}
  • 數據獲取：
    每次轉換完成后，在中斷中讀取ADC_DR寄存器。
（3）輪詢方式（低效，僅用于測試）
// 主循環中等待轉換完成
while (1) {ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  // 定時器觸發時無需此句while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

3. 完整代碼示例（定時器觸發+DMA）

目標：TIM2以1kHz觸發ADC1采樣PA0，DMA自動傳輸數據。
#include "stm32f10x.h"uint16_t adcValue;  // 存儲ADC數據void ADC_Config(void) {// 1. 啟用時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// 2. 配置PA0為模擬輸入GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 3. 配置TIM2（1kHz觸發）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000 - 1;  // 72MHz / 72000 = 1kHzTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件觸發ADCTIM_Cmd(TIM2, ENABLE);// 4. 配置DMADMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&adcValue;DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // 循環模式DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);// 5. 配置ADCADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 單次轉換ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 6. 配置ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 7. 啟用ADC和DMAADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void) {ADC_Config();while (1) {// adcValue已通過DMA自動更新，可直接使用float voltage = adcValue * 3.3f / 4095;  // 轉換為電壓值}
}

4. 關鍵總結

問題答案
定時器觸發的內容觸發完整的ADC轉換流程（采樣+轉換）
采樣時刻控制由定時器的觸發信號決定
數據獲取位置DMA自動傳輸到變量 / 中斷中讀取 / 輪詢ADC_DR寄存器
最優方案定時器硬件觸發 + DMA傳輸（無CPU干預，高效低功耗）

通過這種方式，STM32可以實現精確的定時采樣，同時最小化CPU負載。

在STM32的ADC應用中，定時器觸發ADC采樣時，選擇單次轉換模式（Single Conversion）還是連續轉換模式（Continuous Conversion），取決于具體的應用場景和需求。以下是兩者的對比分析和配置建議：

1. 單次轉換模式（Single Conversion）

特點
  • 工作流程：
    每次定時器觸發后，ADC執行一次完整的采樣+轉換，然后自動停止，等待下一次觸發。
  • 功耗：較低（僅在觸發時激活ADC）。
  • 數據更新：每次觸發后數據更新一次。
適用場景
  • 低頻采樣：如溫度監測（每秒幾次）。
  • 電池供電設備：需要最小化功耗。
  • 事件觸發采樣：如按鍵按下后采集一次數據。
配置代碼
// ADC初始化配置
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 單次轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO; // TIM2觸發
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 啟動ADC（首次啟動后，后續由定時器自動觸發）
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

2. 連續轉換模式（Continuous Conversion）

特點
  • 工作流程：
    定時器首次觸發后，ADC持續循環執行采樣+轉換，直到手動停止。
    （注：在硬件觸發下，連續轉換模式仍依賴定時器的周期性觸發。）
  • 功耗：較高（ADC持續運行）。
  • 數據更新：數據持續刷新，速率由定時器觸發頻率決定。
適用場景
  • 高頻實時采樣：如音頻信號處理（>1kHz）。
  • 控制環路：如電機PID控制，需要嚴格周期性的數據更新。
  • 多通道掃描：配合DMA實現無縫數據流。
配置代碼
// ADC初始化配置
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  // 連續轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO; // TIM2觸發
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 啟動ADC（首次啟動后，ADC會持續運行，但每次轉換仍由定時器觸發）
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

3. 關鍵區別與選擇建議

特性單次轉換模式連續轉換模式
觸發后行為采樣一次后停止持續采樣，直到手動停止
功耗低（適合電池供電）高（適合持續供電場景）
數據更新頻率由定時器觸發頻率決定由定時器觸發頻率決定
硬件資源占用ADC間歇工作ADC持續占用
典型應用溫度傳感器、低速監測電機控制、音頻采集
選擇原則

  1. 單次轉換模式：

    • 需要低功耗或非連續采樣時使用。
    • 即使定時器觸發頻率很高（如1kHz），每次觸發仍只采樣一次。

  2. 連續轉換模式：

    • 需要無縫數據流或嚴格實時性時使用。
    • 注意：在硬件觸發下，連續轉換模式的實際采樣率仍由定時器決定，但ADC核心會保持活躍狀態。

4. 常見問題解答

Q1：連續轉換模式下，定時器觸發還有意義嗎？
  • 有意義！連續轉換模式只是保持ADC核心處于工作狀態，但每次轉換的啟動時刻仍由定時器精確控制。
  • 若禁用硬件觸發（如用軟件觸發），ADC會以最大速度連續采樣（不推薦，可能丟失時序精度）。
Q2：單次模式是否會漏掉定時器觸發信號？
  • 不會。每次定時器觸發都會啟動一次新的轉換，即使前一次轉換已完成。
  • 但需確保兩次觸發的間隔大于單次轉換的總時間（采樣時間 + 12.5周期）。
Q3：如何動態切換模式？
// 運行時切換為單次模式
ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, DISABLE);// 運行時切換為連續模式
ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, ENABLE);

5. 完整示例（單次轉換 + 定時器觸發 + DMA）

#include "stm32f10x.h"uint16_t adcValue;void ADC_Config(void) {// 1. 啟用時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// 2. 配置PA0為模擬輸入GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 3. 配置TIM2（100Hz觸發）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period = 720000 - 1;  // 72MHz / 720000 = 100HzTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件觸發ADCTIM_Cmd(TIM2, ENABLE);// 4. 配置DMA（單次傳輸）DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&adcValue;DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // 循環模式DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);// 5. 配置ADC（單次轉換 + TIM2觸發）ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 單次模式ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 6. 配置ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 7. 啟用ADC和DMAADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void) {ADC_Config();while (1) {// adcValue每10ms自動更新一次（由TIM2觸發）float voltage = adcValue * 3.3f / 4095;}
}

總結

  • 單次轉換模式：節能，適合低頻或事件觸發場景。
  • 連續轉換模式：實時性強，適合高頻或控制環路。
  • 硬件觸發：無論哪種模式，定時器均可精確控制采樣間隔。
  • 推薦組合：
    • 低功耗應用：單次轉換 + 定時器觸發 + DMA。
    • 實時控制：連續轉換 + 定時器觸發 + DMA。

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