在STM32中结合ADC和IIR滤波器进行数据采集与滤波，通常需要以下步骤：

1. ADC配置

• 硬件设置：将ADC通道连接到目标引脚（如PA0对应ADC1的通道0）。
• 配置参数：

  // 使用STM32 HAL库示例
  ADC_HandleTypeDef hadc;
  hadc.Instance = ADC1;
  hadc.Init.ScanConvMode = DISABLE;       // 单通道模式
  hadc.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;  // 连续转换
  hadc.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; // 数据右对齐
  hadc.Init.NbrOfConversion = 1;
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, (uint32_t*)adc_buffer, buffer_size); // 启动DMA传输

2. IIR滤波器设计

• 一阶IIR低通滤波器公式： [ y[n] = \alpha \cdot x[n] + (1 - \alpha) \cdot y[n-1] ]
  • ( \alpha ) 是滤波系数（取值范围0~1），决定截止频率。
  • ( \alpha ) 计算：根据截止频率 ( f_c ) 和采样频率 ( f_s )，可通过 ( \alpha = \frac{2\pi f_c}{f_s + 2\pi f_c} ) 近似。

3. 代码实现

// 定义IIR滤波器结构体
typedef struct {
    float alpha;    // 滤波系数
    float prev_out; // 上一次输出
} IIR_Filter;

// 初始化滤波器
void IIR_Init(IIR_Filter *filter, float alpha) {
    filter->alpha = alpha;
    filter->prev_out = 0.0f;
}

// 执行滤波计算
float IIR_Update(IIR_Filter *filter, float input) {
    filter->prev_out = filter->alpha * input + (1 - filter->alpha) * filter->prev_out;
    return filter->prev_out;
}

// ADC DMA完成回调函数（数据就绪时触发）
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {
    static IIR_Filter adc_filter;
    IIR_Init(&adc_filter, 0.1f); // 示例系数α=0.1

    // 从ADC缓冲区读取原始数据并滤波
    float raw_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc); // 获取ADC原始值
    float filtered_value = IIR_Update(&adc_filter, raw_value);

    // 后续处理（如发送到串口或用于控制）
}

4. 注意事项

• 实时性：使用DMA+中断确保ADC数据不丢失。
• 计算效率：
  • 若无FPU（浮点单元），改用定点数（如Q格式）加速计算。
  • 高阶IIR可能需要级联多个一阶滤波器。
• 参数调试：
  • 通过工具（MATLAB、Python）模拟滤波效果，再移植到嵌入式代码。
  • 用printf输出原始数据和滤波数据，通过串口绘图验证。

扩展：高阶IIR实现

若需更高阶滤波（如二阶Butterworth），需使用直接II型或双二阶结构：

// 二阶IIR滤波器结构体
typedef struct {
    float b0, b1, b2; // 分子系数
    float a1, a2;     // 分母系数
    float x1, x2;     // 输入延迟
    float y1, y2;     // 输出延迟
} BiquadFilter;

float Biquad_Update(BiquadFilter *filter, float input) {
    float output = filter->b0 * input + filter->b1 * filter->x1 + filter->b2 * filter->x2
                   - filter->a1 * filter->y1 - filter->a2 * filter->y2;

    // 更新延迟
    filter->x2 = filter->x1;
    filter->x1 = input;
    filter->y2 = filter->y1;
    filter->y1 = output;

    return output;
}

通过上述方法，可实现STM32 ADC数据的实时采集与IIR滤波，适用于噪声抑制、传感器信号处理等场景。