本文介紹STM8L051F3的ADC相關(guān)知識。內(nèi)容分為以下幾部分：

• ADC簡介
• ADC單通道軟件觸發(fā)采樣

1、 STM8L的ADC基礎(chǔ)知識

ADC（Analog-to-Digital Converter）：模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，就是把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。STM8L051F3的ADC可以執(zhí)行在單次或連續(xù)模式，主要特點(diǎn)如下：

• 可配置的轉(zhuǎn)換精度（最高12位）
• 眾多模擬通道
• 兩個內(nèi)部通道連接到溫度傳感器和內(nèi)部參考電壓
• 可配置單次或連續(xù)轉(zhuǎn)換
• 可預(yù)分頻ADC時(shí)鐘
• 模擬看門狗
• 在轉(zhuǎn)換結(jié)束、看門狗或溢出時(shí)間可獨(dú)立產(chǎn)生中斷
• 多通道轉(zhuǎn)換（掃描模式）
• 數(shù)據(jù)完整性
• DMA功能
• 施密特觸發(fā)器禁止功能
• 轉(zhuǎn)換時(shí)間在系統(tǒng)時(shí)鐘=16MHz時(shí)可達(dá)1us
• 電壓范圍在8V~3.6V：
  • 最大的轉(zhuǎn)換率在4V~3.6V中獲得
  • 8V~2.4V時(shí)，ADC處于低速模式
  • 低于8V時(shí)ADC功能無法保障

ADC開-關(guān)控制。ADC可以設(shè)置ADC_CR1寄存器的ADON位上電，當(dāng)ADON位被設(shè)置，ADC會從掉電模式下喚醒。ADC轉(zhuǎn)換應(yīng)該發(fā)生在在上電喚醒后最大空閑時(shí)間前。當(dāng)ADON位被復(fù)位，ADC將停止轉(zhuǎn)換并進(jìn)入掉電模式。

單次轉(zhuǎn)換模式。在這個模式下，在ADC_SQRx寄存器中只能選擇一個輸入通道（如果有多個通道被選擇，最高的通道有效），然后ADC_SQR1寄存器的DMAOFF位必須設(shè)置（禁止DMA），輸入通道轉(zhuǎn)換后就會停止，轉(zhuǎn)換后的值保存在ADC_DR數(shù)據(jù)寄存器，在轉(zhuǎn)換完成之后可以產(chǎn)生一個（EOC）中斷。兩次轉(zhuǎn)換的時(shí)間必須小于ADC最大空閑延遲（t IDLE ）

連續(xù)轉(zhuǎn)換模式。在這個模式下，ADC轉(zhuǎn)換完成后不會停止，而是繼續(xù)進(jìn)入下一個所選的通道序列，轉(zhuǎn)換持續(xù)到CONT位和ADON位被設(shè)置和轉(zhuǎn)換結(jié)果經(jīng)過DMA發(fā)送到RAM或EEPROM。只有每次所選的通道序列轉(zhuǎn)換完成后EOC中斷才會產(chǎn)生，每個通道轉(zhuǎn)換的結(jié)果不能從ADC_DR寄存器中讀取。為了保存每個通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果在存儲器（RAM或EEPROM）中，DMA必須使用在外設(shè)到內(nèi)存模式，如果在轉(zhuǎn)換過程中CONT位被復(fù)位，那么當(dāng)前選擇的通道序列在最后一個選擇通道轉(zhuǎn)換完后結(jié)束轉(zhuǎn)換，然后ADC停止。

通道選擇（掃描模式）。該模式在連續(xù)模式下自動工作，也可以通過復(fù)位ADC_SQR1寄存器DMAOFF位來工作在單次轉(zhuǎn)換模式。在該模式下，將選擇的通道序列（如單次模式）轉(zhuǎn)換完成后經(jīng)過DMA把數(shù)據(jù)發(fā)送到內(nèi)存中。在so秒模式下選擇通道或者通道的順序相關(guān)的寄存器有三個：ADC_SQR1、ADC_SQR2和ADC_SQR3。

ADC還有時(shí)鐘配置、模擬看門狗、中斷、數(shù)據(jù)完整性、DMA傳送、分辨率配置、數(shù)據(jù)對齊、可編程的采樣時(shí)間，施密特觸發(fā)器、內(nèi)部的溫度傳感器、內(nèi)部的參考電壓、低功耗模式、中斷等內(nèi)容，用戶可以參考官方手冊RM0031的第14章。ADC模塊的框圖如下所示：

2、 ADC單通道軟件觸發(fā)采樣

2.1 ADC配置

本小節(jié)介紹如何配置ADC1的通道22（PD0）為單次轉(zhuǎn)換模式模式，軟件觸發(fā)，并把在ADC1上采集的數(shù)據(jù)在OLED上顯示出來。使用的例程：STM8L051F3_11_ADC。在單次模式下ADC1的配置步驟為（非中斷模式）：

1)打開ADC1外設(shè)時(shí)鐘

2)初始化ADC1通道22的IO口（配置為浮空輸入模式）

3)初始化ADC1：單次轉(zhuǎn)換模式，分辨率12位，ADC時(shí)鐘2分頻

4)配置ADC1采樣時(shí)間

5)打開ADC1通道22

6)使能ADC1

ADC1采樣控制步驟如下：

1)啟動ADC1轉(zhuǎn)換

2)等待轉(zhuǎn)換結(jié)束

3)讀取ADC1采樣值

2.2 例程介紹

ADC1的配置與采樣函數(shù)都在adc.c文件實(shí)現(xiàn)：

ADC1配置函數(shù)：

void ADC1_Config ( void**)**

{

//打開ADC1外設(shè)的時(shí)鐘

CLK_PeripheralClockConfig ( CLK_Peripheral_ADC1**,** ENABLE**);**

//配置ADC1的GPIO為浮空輸入模式

GPIO_Init ( ADC_IN22_GPIO_PORT**,** ADC_IN22_GPIO_PINS**,** GPIO_Mode_In_FL_No_IT**);**

//初始化ADC1，單次轉(zhuǎn)換模式，12位分辨率，ADC時(shí)鐘2分頻

ADC_Init ( ADC1**,** ADC_ConversionMode_Single**,** ADC_Resolution_12Bit**,** ADC_Prescaler_2**);**

//配置ADC采樣時(shí)間，384個時(shí)鐘周期

ADC_SamplingTimeConfig ( ADC1**,** ADC_Group_SlowChannels**,** ADC_SamplingTime_384Cycles**);**

//打開ADC1的22通道

ADC_ChannelCmd ( ADC1**,** ADC_Channel_22**,** ENABLE**);**

//使能ADC1

ADC_Cmd ( ADC1**,** ENABLE**);**

}

ADC1采樣函數(shù)：

uint16_t Read_ADC_Value ( void**)**

{

uint16_t temp**;**

//啟動一次ADC轉(zhuǎn)換

ADC_SoftwareStartConv ( ADC1**);**

//等待轉(zhuǎn)換結(jié)束

while ( ADC_GetFlagStatus ( ADC1**,** ADC_FLAG_EOC ) == RESET**);**

//讀取ADC值

temp = ADC_GetConversionValue ( ADC1**);**

//返回ADC值

return temp**;**

}

在主函數(shù)中，每300ms采樣移植，把采樣的ADC值與計(jì)算后的值在OLED上顯示出來，主函數(shù)如下：

void main ( void**)**

{

uint32_t ADC_Value**;**

uint32_t Vol_Value**;**

LED_Init**();** //初始化LED

IIC_Init**();** //IIC初始化

ADC1_Config**();** //初始化ADC

OLED_Init**();** //OLED初始化

OLED_Clear**();** //OLED清屏

OLED_ShowString ( 16**,** 0**,** "D-VALUE:");

OLED_ShowString ( 16**,** 2**,** "V-VALUE:");

while ( 1**)**

{

ADC_Value **=** Read_ADC_Value**();**       //讀取ADC值

Vol_Value  **=**  **(** ADC_Value ***** 3300 **/** 4096**);**      //轉(zhuǎn)換為電壓值，單位mV

OLED_ShowNum **(** 80**,** 0 **,** ADC_Value**,** 4**,** 16**);**       //OELD顯示ADC值

OLED_ShowNum **(** 80**,** 2 **,(** uint16_t **)** Vol_Value**,** 4**,** 16**);**     //OLED顯示電壓值

GPIO_ToggleBits **(** LED1_GPIO_PORT**,** LED1_GPIO_PINS**);**    //改變LED1狀態(tài)

delay_ms **(** 300**);**      //延遲

}

}

使用ST-LINK把程序下載到開發(fā)板，LED1閃爍，把PD0口用杜邦線接到VCC可以看到OLED上顯示D-VALUE:：4096（可能會有一點(diǎn)誤差），V-VALUE：3300（可能會有一點(diǎn)誤差）。把PD0口用杜邦線接到GND可以看到OLED上顯示D-VALUE:：0（可能會有一點(diǎn)誤差），V-VALUE：0（可能會有一點(diǎn)誤差）。注：OLED采用的是技新0.96寸OLED（4PIN），可參考第九章內(nèi)容。