STM32 的 ADC（模数转换器）外设 是用于将模拟信号（如电压）转换为数字信号的核心模块，以下是关键知识点总结：

ADC 核心特性

1. 分辨率

   • 常见 12 位分辨率（如 STM32F1/F4 系列），部分型号支持 16 位（如 STM32H7）。
   • 量化范围：0 ~ 2^N-1（例如 12 位对应 0~4095）。

2. 输入通道

   • 支持 多路复用模拟输入通道（如 16~24 通道），可配置单端或差分输入（部分型号支持）。

3. 转换模式

   • 单次模式：单次触发后完成一次转换。
   • 连续模式：自动重复转换，适合实时采样。
   • 扫描模式：自动按顺序转换多通道。

4. 触发源

   • 支持 软件触发（直接启动）和 硬件触发（如定时器、外部中断）。

5. 转换速率

   • 依赖 ADC 时钟频率（ADCCLK） 和 采样时间，典型速率在 1Msps~5Msps（如 STM32F4 可达 2.4Msps）。

关键配置步骤

1. 初始化 ADC

   • 选择分辨率（ADC_RESOLUTION_12B）、对齐方式（左对齐/右对齐）、扫描/连续模式等。

     hadc.Instance = ADC1;
     hadc.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
     hadc.Init.ScanConvMode = ENABLE;        // 扫描模式
     hadc.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;  // 连续转换
     HAL_ADC_Init(&hadc);

2. 校准

   • 必须执行校准（上电后仅需一次），减少非线性误差：

     HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc);  // 执行校准

3. 配置通道与采样时间

   • 设置每个通道的 采样周期（单位：ADC 时钟周期数）：

     ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;
     sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;      // 选择通道
     sConfig.Rank = 1;                     // 转换顺序
     sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_15CYCLES;  // 采样时间
     HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc, &sConfig);

4. 触发方式

   • 例如使用定时器触发（需配置 TIM 触发输出）：

     hadc.Init.ExternalTrigConv = ADC_EXTERNALTRIGCONV_T2_TRGO;

5. 启动转换

   • 启动 ADC 并等待数据：

     HAL_ADC_Start(&hadc);                 // 启动转换
     HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, 100); // 等待转换完成
     uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(&hadc); // 读取结果

高级功能

• DMA 传输
  多通道或高速采样时，使用 DMA 自动搬运数据，避免 CPU 频繁中断：

  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, (uint32_t*)adc_buffer, buffer_size);

• 中断
  启用转换完成中断，实现异步处理：

  HAL_ADC_Start_IT(&hadc);  // 启动中断模式
  void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) {
  // 转换完成回调函数
  }

• 模拟看门狗（Analog Watchdog）
  设置阈值范围，当输入电压超出时触发中断。

注意事项

1. 参考电压（VREF+）

   • 确保 VREF+ 稳定（通常接 3.3V），直接影响精度。

2. 信号调理

   • 高频噪声场景，在输入端增加 RC 滤波电路。

3. PCB 布局

   • 模拟信号走线远离数字信号，减少耦合干扰。

4. 功耗与速度权衡

   • 提高采样速率会增加功耗，需根据需求优化。

典型应用场景

• 传感器信号采集（温度、压力、光强等）
• 电池电压监测
• 音频信号数字化
• 电机控制中的电流检测

如需特定型号（如 STM32F103、F407）的代码示例或深入某个功能，可进一步说明！