【AN2834】如何在STM32F10xxx上得到最佳的ADC精度

STM32的ADC设置步骤STM32的ADC(Analog-to-Digital Converter)是一种用于将模拟信号转换为数字信号的外设。

在使用STM32的ADC之前，需要进行一系列的设置和配置。

以下是STM32的ADC设置步骤的详细说明：1.硬件连接：首先，将模拟信号连接到STM32的ADC引脚。

具体连接方式取决于所使用的STM32系列和芯片型号，可以参考芯片的数据手册。

2.时钟设置：ADC外设的时钟源需要配置和使能。

首先，选择一个适合的时钟源，通常使用主时钟源或外部时钟源。

然后，配置ADC时钟分频器，以确保时钟频率适合ADC的要求。

最后，使能ADC时钟。

3.ADC基本设置：完成时钟设置后，可以开始进行ADC的基本配置，包括设置ADC模式、采样时间、分辨率等。

-ADC模式：选择一种适合应用场景的ADC模式，常见的有单次转换模式和连续转换模式，前者适用于一次性转换，后者适用于连续转换。

-采样时间：根据输入信号的特性和采样速率，选择合适的采样时间。

采样时间越长，精度越高，但转换速度会降低。

-分辨率：设定ADC的分辨率，一般有8位、10位、12位等选项。

分辨率越高，转换精度越高，但转换时间会增加。

4.通道选择：在开始进行转换之前，需要选择要转换的ADC通道。

STM32的不同型号有不同的ADC通道数量和配置，可以通过相关寄存器设置选择。

参考芯片的数据手册，确定要使用的ADC通道。

5.触发源设置：可以通过外部触发源或软件触发来启动ADC转换。

外部触发源通常为其他硬件中断或定时器，配置相关的寄存器使能外部或软件触发转换。

6.DMA设置：如果需要使用DMA(Direct Memory Access)来传输ADC转换结果，需要进行DMA的相关设置。

首先，使能DMA。

然后配置DMA通道和传输方向。

最后，启动DMA传输。

7.中断设置：8.校准：在进行转换之前，需要进行ADC的校准。

校准过程会自动由硬件完成，可以通过设定寄存器使能自动校准。

AN2834应用笔记如何在STM32F10xxx上得到最佳的ADC精度前言STM32F10xxx微控制器产品系列，内置最多3个先进的12位模拟/数字转换模块(ADC)，转换时间最快为1μs，这个ADC模块还具有自校验功能，能够在环境条件变化时提高转换精度。

在需要模拟/数字转换的应用中，ADC的精度影响到整个系统的质量和效率。

为了能够达到应有的精度，用户需要了解ADC误差是如何产生的和影响它的参数。

转换精度不是仅仅依赖于ADC模块的性能和功能，它与该模块周边应用环境的设计密切相关。

本文旨在帮助用户了解ADC误差的产生，以及如何提高ADC的精度，包含以下2个部分：● 介绍了与ADC设计相关的，诸如外部硬件设计参数，和不同类型的ADC误差来源。

● 提出一些设计上的建议，和如何在硬件方面减小误差的方法。

译注：本译文的英文版下载地址为：/stonline/products/literature/an/15067.pdf目录如何在STM32F10xxx上得到最佳的ADC精度目录1ADC误差的种类31.1ADC模块自身相关的误差31.1.1偏移误差31.1.2增益误差41.1.3微分线性误差51.1.4积分线性误差61.1.5总未调整误差61.2与环境相关的ADC误差71.2.1电源噪声71.2.2电源稳压71.2.3模拟输入信号的噪声71.2.4ADC的动态范围与最大输入信号幅度严重不匹配71.2.5模拟信号源阻抗的影响81.2.6信号源的容抗与PCB分布电容的影响81.2.7注入电流的影响91.2.8温度的影响91.2.9I/O引脚间的串扰91.2.10EMI导致的噪声 10 2如何得到最佳的ADC精度 112.1减小与ADC模块相关的ADC误差的建议 112.2如何减小与外部环境相关的ADC误差 112.2.1减小电源噪声 112.2.2电源稳压的建议 122.2.3消除模拟输入信号的噪声 122.2.4将最大的信号幅度与ADC动态范围匹配 132.2.5模拟信号源的阻抗计算 142.2.6信号源频率条件与源电容和分布电容的关系 142.2.7温度效应补偿 152.2.8注入电流最小化 152.2.9减小I/O脚串扰 152.2.10降低EMI导致的噪声 162.2.11PCB的设计建议 162.2.12元器件的摆放与布线 18 3结论191 ADC误差的种类1.1 ADC模块自身相关的误差在STM32F10xxx的数据手册中，给出了不同类型的ADC精度误差数值。

STM32F4xx ADC使用心得STM32F4xx ADC使用心得使用心得STM32F4与STM32F1在ADC方面的区别通常在STM32F1中需要加自动校准的程序如下// 使能ADC1自动校准功能ADC_ResetCalibration(ADC1);//检查ADC1自校准的状态位while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//启动ADC1自校准 ADC_StartCalibration(ADC1);//检查ADC1自校准是否结束while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));// ADC自动校准结束---------------然而STM32F4中无需此程序给出STM32F407的ADC3和DMA方式的官方程序如下/************************************************************* ******************** @file ADC3_DMA/main.c* @author MCD Application Team* @version V1.0.0* @date 19-September-2011* @brief Main program body*********************************************************** ******************** @attention** THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS* WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE* TIME. AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY* DIRECT, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING* FROM THE CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE* CODING INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.** <h2><center>&copy; COPYRIGHT 2011STMicroelectronics</center></h2>*********************************************************** ********************//* Includes------------------------------------------------------------------*/#include "stm32f4_discovery.h" #include <stdio.h>/** @addtogroup STM32F4_Discovery_Peripheral_Examples* @{*//** @addtogroup ADC_ADC3_DMA* @{*//* Private typedef-----------------------------------------------------------*//* Private define------------------------------------------------------------*/#define ADC3_DR_ADDRESS((uint32_t)0x4001224C)//ADC转换后存储内存地//址 具体在datasheet中查阅/* Private macro-------------------------------------------------------------*//* Private variables---------------------------------------------------------*/ /* You can monitor the converted value by adding the variable "ADC3ConvertedValue"to the debugger watch window */__IO uint16_t ADC3ConvertedValue= 0 ;//转换的结果 由于此例程是12的//ADC 转换结果在0 0X0FFF之间 __IO uint32_tADC3ConvertedVoltage = 0;/* Private function prototypes-----------------------------------------------*//* Private functions---------------------------------------------------------*/ void ADC3_CH12_DMA_Config(void);/*** @brief Main program* @param None* @retval None*/int main(void) {/*!< At this stage the microcontroller clock setting isalready configured,this is done through SystemInit() function which iscalled from startupfile (startup_stm32f4xx.s) before to branch toapplication main.To reconfigure the default setting of SystemInit()function, refer tosystem_stm32f4xx.c file*//* ADC3 configuration*******************************************************//* - Enable peripheral clocks *//* - DMA2_Stream0 channel2 configuration *//* - Configure ADC Channel12 pin as analog input *//* - Configure ADC3 Channel12 */ADC3_CH12_DMA_Config();/* Start ADC3 Software Conversion */ADC_SoftwareStartConv(ADC3);ADC3_CH12_DMA_Config();/* Start ADC3 Software Conversion */ADC_SoftwareStartConv(ADC3);//软件启动转换因此ADC初始化时设置成//ADC_ExternalTrigConvEdge_None;while (1){/* convert the ADC value (from 0 to 0xFFF) to a voltage value (from 0V to 3.3V)*/ADC3ConvertedVoltage = ADC3ConvertedValue *3300/0xFFF; }}/*** @brief ADC3 channel12 with DMA configuration* @param None* @retval None*/void ADC3_CH12_DMA_Config(void){ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure;GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;/* Enable ADC3, DMA2 and GPIO clocks****************************************/RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2 |RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC3, ENABLE);/* DMA2 Stream0 channel0 configuration**************************************/DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_2;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =(uint32_t)ADC3_DR_ADDRESS;DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr =(uint32_t)&ADC3ConvertedValue;DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; //设置DMA方向为外设//到内存DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;//多通道采样时 需要修改DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc =DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不动DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //物理地址不动DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize =DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize =DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //半字方//式DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold =DMA_FIFOThreshold_HalfFull;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst =DMA_MemoryBurst_Single;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst =DMA_PeripheralBurst_Single;DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);/* Configure ADC3 Channel12 pin as analog input******************************/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);/* ADC Common Init**********************************************************/ ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler =ADC_Prescaler_Div2;//2分频最后使//ADC的时钟频率低于14MADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode =ADC_DMAAccessMode_Disabled;ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay =ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);/* ADC3 Init*********************************************************** *****/ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; //12位转换方式ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;//非扫描模式ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续模式 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;//多通道转换时应修改此处ADC_Init(ADC3, &ADC_InitStructure);/* ADC3 regular channel12 configuration*************************************/ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_12, 1,ADC_SampleTime_3Cycles);//设置ADC常规通道序列/* Enable DMA request after last transfer (Single-ADC mode) */ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC3, ENABLE);//ADC转换完成后立即启//动DMA功能/* Enable ADC3 DMA */ADC_DMACmd(ADC3, ENABLE);/* Enable ADC3 */ADC_Cmd(ADC3, ENABLE); }#ifdefUSE_FULL_ASSERT/** * @brief Reports the name of the source file and the source line number* where the assert_param error has occurred.* @param file: pointer to the source file name* @param line: assert_param error line source number* @retval None*/ void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line) {/* User can add his own implementation to report the file name and line number,ex: printf("Wrong parameters value: file %s online %d\r\n", file, line) *//* Infinite loop */while (1){}}#endif/*** @}*//*** @}*//******************* (C) COPYRIGHT 2011 STMicroelectronics *****END OF FILE****/。

STM32如何配置ADC？1、系统时钟定义：RCC_Configuration();包涵：RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMAx, ENABLE); // Enable DMA clockRCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADCx , ENABLE); // Enable ADC1 and GPIOC clock2、中断源配置：NVIC_Configuration();举例：{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn; //设置串口1中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //子优先级为0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}注：如需要外部中断启动ADC，则需要配置，自动转换不需要配置3、端口初始化：GPIO_Configuration();端口初始化不但包括要用IO,也包括ADC的IO口初始化；RCC_APB1PeriphClockCmd(XX, ENABLE); //使能APB1低速总线RCC_APB2PeriphClockCmd(XX,ENABLE); //使能APB2高速总线普通IO配置：GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_x; //定义GPIOX中的x脚，输出需要规定速度GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOX, &GPIO_InitStructure);注：模式包涵：GPIO_Mode_AIN、GPIO_Mode_IN_FLOATING、GPIO_Mode_IPD、GPIO_Mode_IPU、GPIO_Mode_Out_OD、GPIO_Mode_Out_PP、GPIO_Mode_AF_OD、GPIO_Mode_AF_PPADC的IO配置：GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //设置AD模拟输入端口为输入一共2路AD规则通道4、ADC初始化：ADC_Configuration();如果使用多路采集的话，在ADC初始化中需要进行DMA的初始化。