STM32 的 ADC（模数转换器）基于 逐次逼近型（SAR） 工作原理，其采样过程可分为以下关键步骤，涵盖基本原理及常见配置：

1. 模拟信号采样

• 采样保持电路（Sample & Hold, S/H）
  在采样阶段，ADC 内部的采样保持电路会短暂连接外部模拟信号，将输入电压存储在内部电容上（充电）。此阶段的时间由 采样时间寄存器（SMPx） 控制，需根据信号源阻抗调整，确保电容电压稳定。

2. 逐次逼近转换

• SAR 逻辑与比较器
  采样结束后，ADC 启动逐次逼近过程：
  1. 逐次逼近寄存器（SAR） 从最高位（MSB）开始，依次生成猜测电压（通过 DAC 输出）。
  2. 比较器将 DAC 电压与采样保持的模拟电压比较，决定该位为 0 或 1。
  3. 重复此过程直至最低位（LSB），完成 12 位（或其他分辨率）的数字值转换。

3. 触发方式

• 启动转换的触发源
  • 软件触发：直接写入寄存器启动单次转换。
  • 硬件触发：通过定时器、外部中断或 PWM 信号等事件触发，适用于周期性或同步采样。

4. 多通道与扫描模式

• 规则组与注入组
  • 规则通道：常规多通道扫描，按配置顺序自动转换多个通道。
  • 注入通道：可中断当前转换，优先处理高优先级信号（类似中断嵌套）。
• 间断模式：分批转换通道，灵活控制扫描流程。

5. 时钟与转换时间

• ADC 时钟（ADCCLK）
  由系统时钟分频得到，需满足 ≤ 14 MHz（STM32F1） 或更高（依型号而定）。
• 总转换时间计算：
  [ T_{\text{conv}} = \text{采样周期} + \text{12.5 个时钟周期（12 位分辨率）} ]

6. 数据存储与传输

• 数据对齐方式
  • 右对齐：12 位结果存储在低 12 位，高位填充 0。
  • 左对齐：结果存储在高 12 位，便于快速处理。
• 数据获取方式：
  • 轮询：检查状态标志后读取数据寄存器。
  • 中断：转换完成后触发中断，在 ISR 中读取数据。
  • DMA：多通道或连续转换时，DMA 自动将数据搬运到内存，降低 CPU 开销。

7. 校准与误差补偿

• 校准流程
  STM32 ADC 需上电后执行内部校准（写校准寄存器启动），消除偏移误差。
• 参考电压
  使用稳定外部参考源（如 VREF+）可提高精度，避免电源噪声影响。

关键配置步骤

1. 使能 ADC 时钟及 GPIO 模拟模式。
2. 配置 ADC 参数（分辨率、对齐方式、采样时间）。
3. 设置触发源与通道扫描顺序。
4. 执行校准。
5. 启动转换并选择数据读取方式（轮询/中断/DMA）。

通过上述原理与配置，STM32 ADC 可高效实现模拟信号的数字化，适用于传感器采集、电源监控等场景。