STM32F103 的 ADC 双重模式是指通过协调两个独立的 ADC 模块（如 ADC1 和 ADC2）协同工作，以提高采样效率或实现同步采样。以下是关键要点：

双重模式的核心功能

1. 同步采样
   两个 ADC 可同时采集不同通道的信号，确保时间对齐，适用于需要相位同步的应用（如电机控制中的电流/电压采样）。

2. 提升采样率
   通过交替触发或交叉采样，ADC1 和 ADC2 可交替工作，缩短整体采样间隔，提升系统吞吐量。

3. 灵活的工作模式
   STM32F103 支持多种双重模式，常见的有：

   • 同步规则模式（Simultaneous Regular Mode）：双 ADC 同时启动转换，独立采集不同通道。
   • 交叉模式（Interleaved Mode）：双 ADC 交替转换同一通道，实现更高的等效采样率。
   • 混合模式：结合规则组和注入组的复杂触发逻辑。

配置步骤

1. 初始化 ADC1 和 ADC2
   配置时钟（通常为 RCC_ADCCLK = PCLK2/6，最高 14 MHz）、分辨率（12 位）、对齐方式（左对齐或右对齐）等。

2. 设置双重模式
   在 ADC1 的控制寄存器 ADC1->CR1 中选择双重模式类型（如 ADC_Mode_RegSimult 为同步规则模式）。

3. 配置触发源

   • 使用外部触发（如定时器触发）启动转换，例如配置 ADC_ExternalTrigConv_T3_CC1。
   • 使能触发功能：ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE);

4. 设置通道与转换序列

   • 为 ADC1 和 ADC2 分别配置规则通道（ADC_RegularChannelConfig），指定采样顺序和采样时间。

5. 启用 DMA

   • 双重模式通常需要 DMA 传输数据。配置 ADC1 的 DMA 请求，并设置内存缓冲区存储双 ADC 的结果（例如 ADC1 数据在低 16 位，ADC2 在高 16 位）。

6. 启动 ADC

   ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
   ADC_Cmd(ADC2, ENABLE);
   ADC_DualModeCmd(ENABLE);  // 启用双重模式

数据读取与处理

• DMA 传输：在双重模式下，ADC1 和 ADC2 的数据通常通过 ADC1->DR 组合输出（例如 DR[15:0] 为 ADC1，DR[31:16] 为 ADC2）。
• 数据对齐：注意数据对齐方式（左对齐时，12 位数据存储在 DR[15:4]），需通过移位操作提取有效值。

常见问题

1. 触发信号不稳定
   确保触发源（如定时器）的频率不超过 ADC 的最大采样率（1 us/采样 @ 14 MHz ADC 时钟）。

2. 数据错位
   检查 DMA 缓冲区的数据对齐方式，确保 ADC1 和 ADC2 的数据位置正确。

3. 干扰问题
   若采样高阻抗信号，增加采样时间（通过 ADC_SampleTime 配置）以提高准确性。

示例代码片段

// 启用 ADC1 和 ADC2 时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_ADC2, ENABLE);

// 配置 ADC1 为同步规则模式
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_RegSimult;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

// 配置 ADC2 为从模式（自动跟随 ADC1 触发）
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_RegSimult;
ADC_Init(ADC2, &ADC_InitStructure);

// 设置触发源为定时器3通道1
ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ExternalTrigConvConfig(ADC1, ADC_ExternalTrigConv_T3_CC1);

// 启用 DMA 并启动转换
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
ADC_Cmd(ADC2, ENABLE);
ADC_DualModeCmd(ENABLE);

参考资源

• STM32F103 参考手册（RM0008）：第 11 章 ADC 部分。
• ST 官方应用笔记 AN3116：STM32F10xxx ADC 模式及其应用。

通过合理配置双重模式，可显著提升系统性能，尤其适用于多通道高速采集或高精度同步控制场景。