STM32F407 ADC 模式詳解：單次轉換、連續轉換、掃描模式、非掃描模式

前言

在 STM32F407 中，ADC（模數轉換器）模塊常用于采集模擬信號，比如讀取光敏電阻、電壓、電流、溫度傳感器等。STM32 的 ADC 模式較多，初學者常常會混淆：

• 單次轉換和連續轉換的區別
• 掃描模式和非掃描模式分別用于什么場景

本篇文章將全面講解 STM32F407 中 ADC 的四種核心工作模式，帶你從概念到應用搞懂它們的配置和組合。

一、ADC 模式分類總覽

STM32F407 的 ADC 模式可以從兩個維度理解：

分類方向	模式名稱	功能說明
轉換行為	單次轉換模式	轉換一次即停止，不自動繼續
	連續轉換模式	一次啟動后自動不斷采樣
通道采樣方式	掃描模式	支持多個通道依次采樣
	非掃描模式	只采樣一個通道

這兩個方向的模式可以自由組合使用，形成不同的采樣邏輯，例如“連續+非掃描”、“單次+掃描”等。

二、單次轉換模式（Single Conversion Mode）

詳細解釋（通俗+專業）

在單次轉換模式下，ADC 只進行一次采樣與轉換，完成后會自動停止。

通俗理解：你按一下按鈕，它就采一口“模擬信號”，轉成數字值，然后就不動了，想要再采一次，必須手動再觸發。

專業說明：

• 控制寄存器：ADC_CR2.CONT = 0（關閉連續模式）
• 觸發方式：軟件觸發或外部事件
• 一次轉換后，EOC（轉換完成標志）位置位，ADC停止工作

使用場景示例：

• 需要用戶操作或定時器觸發時才采樣一次，例如測量溫度、電壓快照等

三、連續轉換模式（Continuous Conversion Mode）

詳細解釋（通俗+專業）

在連續轉換模式下，ADC 在啟動后會自動不斷重復采樣，適用于實時性要求較高的場合。

通俗理解：你一打開開關，它就像一個不停喝水的家伙，一直把模擬信號喝進來轉成數字，除非你強行關掉它。

專業說明：

• 控制寄存器：ADC_CR2.CONT = 1（打開連續模式）
• 啟動后，ADC 會在每次轉換完成后，自動立即開始下一次
• 通常配合 DMA 或中斷讀取，提高效率

使用場景示例：

• 實時電壓監控、傳感器數據流讀取等

四、掃描模式（Scan Mode）

詳細解釋（通俗+專業）

掃描模式允許 ADC 在一次觸發下，自動依次轉換多個通道的模擬信號，適用于同時采集多個傳感器數據的應用場景。

通俗理解：ADC 就像一個機器人，它按照你設定的清單，依次去采集第1個通道、第2個通道、第3個……直到完成一輪。

專業說明：

• 控制寄存器：ADC_CR1.SCAN = 1（打開掃描模式）
• 轉換通道順序通過 SQR1~SQR3 配置，例如通道數量、通道順序等
• 每個通道轉換結果會順序寫入 ADC_DR 數據寄存器（通常配合 DMA 搬運）

使用場景示例：

• 項目中使用多個 ADC 輸入（如光敏、電壓、氣體、溫度傳感器），一次采樣全部獲取

五、非掃描模式（No Scan Mode）

詳細解釋（通俗+專業）

非掃描模式是默認模式，表示一次轉換只采樣一個通道的模擬電壓值，適用于只需要采一個信號源的應用場景。

通俗理解：ADC 盯著一個傳感器看，一次只測它，不關心其他通道。

專業說明：

• 控制寄存器：ADC_CR1.SCAN = 0（關閉掃描）
• 采樣通道由 ADC_SQR3 指定，例如 ADC_SQR3 = 5 表示采樣 ADC_IN5
• 數據輸出在 ADC_DR 寄存器中

使用場景示例：

• 項目中只有一個傳感器輸入，邏輯簡單，代碼結構清晰

六、四種模式組合行為匯總

STM32 的這兩類模式是可以任意組合的。以下是組合后的行為總結：

掃描模式	連續模式	行為描述
關閉	關閉	只采一個通道，采一次停止
關閉	開啟	只采一個通道，自動不斷采樣
開啟	關閉	多個通道依次采樣，采一輪停止
開啟	開啟	多個通道依次采樣，不斷重復整個過程

這些組合中的“多通道自動輪詢”非常適合使用 DMA 自動搬數據，避免主循環里占用 CPU 資源。

七、常見應用組合推薦

實際需求	推薦配置
讀取一個通道，一次采樣	非掃描 + 單次轉換
實時讀取一個通道	非掃描 + 連續轉換
輪流讀取多個通道（采一輪）	掃描 + 單次轉換
連續輪流讀取多個通道	掃描 + 連續轉換 + DMA

八、示例代碼（使用寄存器配置）

以下代碼展示了一個連續采樣 ADC_IN10 通道的最簡初始化配置：

void ADC1_Init(void)
{// 1. 打開時鐘RCC->APB2ENR |= (1 << 8);       // ADC1 時鐘使能RCC->AHB1ENR |= (1 << 0);       // GPIOA 時鐘使能// 2. 設置PA0為模擬模式（假設IN0）GPIOA->MODER |= (3 << (0 * 2)); // 模擬模式// 3. ADC 配置ADC1->CR1 &= ~(1 << 8);         // 關閉掃描模式ADC1->CR2 |= (1 << 1);          // 開啟連續轉換ADC1->SQR3 = 0;                 // 通道0ADC1->CR2 |= (1 << 0);          // 使能ADCADC1->CR2 |= (1 << 30);         // 軟件啟動
}

如果你需要掃描兩個通道，配合 DMA，還可以增加以下配置：

ADC1->CR1 |= (1 << 8);             // 開啟掃描模式
ADC1->SQR1 = (2 - 1) << 20;        // 轉換2個通道
ADC1->SQR3 = (10 << 0) | (11 << 5); // 第一個是IN10，第二個是IN11

九、結尾總結

STM32F407 的 ADC 模式雖然看起來復雜，但只要掌握以下兩點，就能靈活應對各種應用場景：

1. 是否連續轉換？（轉換一次就停 or 一直采樣）
2. 是否掃描多個通道？（單通道 or 多通道輪流）

掌握這兩對組合，就能輕松根據項目需求靈活配置 ADC。

如果你正在調試 ADC，建議一開始使用非掃描 + 單次轉換調試通道，然后逐步擴展到掃描 + DMA 模式，循序漸進、效率最高。

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如果你需要后續內容如 DMA 配置講解、ADC 中斷讀取等，也可以留言告訴我，后續我會寫專門的篇章補充。希望本文對你有幫助，感謝閱讀。