STM32的ADC模块中，**采样时机（Sampling Time）**和**转换时机（Conversion Time），获取数据的时机详解

在STM32的ADC模块中，**采样时机（Sampling Time）和转换时机（Conversion Time）**是ADC工作流程中的两个关键阶段，直接影响采样精度和系统实时性。以下是详细解析：

1. 采样时机（Sampling Time）

（1）定义
  • 采样阶段：ADC对输入信号进行保持和稳定的过程。
  • 采样时间：由ADC_SMPRx寄存器配置，决定采样电容充电时间。
（2）配置参数

STM32F103的采样时间可设置为：

typedef enum {ADC_SampleTime_1Cycles5,    // 1.5周期ADC_SampleTime_7Cycles5,    // 7.5周期ADC_SampleTime_13Cycles5,   // 13.5周期ADC_SampleTime_28Cycles5,   // 28.5周期ADC_SampleTime_41Cycles5,   // 41.5周期ADC_SampleTime_55Cycles5,   // 55.5周期ADC_SampleTime_71Cycles5,   // 71.5周期ADC_SampleTime_239Cycles5   // 239.5周期（用于高阻抗信号）
} ADC_SampleTime;
（3）选择原则
信号类型推荐采样时间原因
低阻抗信号1.5~28.5周期信号源阻抗低（如运放输出），快速稳定。
高阻抗信号55.5~239.5周期信号源阻抗高（如温度传感器、分压电路），需更长时间充电。
内部通道≥239.5周期内部温度传感器和VREFINT阻抗极高，必须延长采样时间。
（4）代码示例
// 配置PA0（低阻抗）和温度传感器（高阻抗）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_28Cycles5);  // 快速采样
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5); // 慢速采样

2. 转换时机（Conversion Time）

（1）定义
  • 转换阶段：ADC核心将采样到的模拟量转换为数字量的过程。
  • 固定耗时：12位分辨率下恒定为12.5个ADC时钟周期（与采样时间无关）。
（2）总转换时间计算

[
T_{total} = (T_{sampling} + 12.5) \times \frac{1}{f_{ADC}}
]

  • 示例：
    • ADC时钟 = 14 MHz，采样时间 = 55.5周期
    • 总时间 = (55.5 + 12.5) / 14MHz ≈ 4.86μs
（3）吞吐量限制
  • 理论最大采样率：
    [
    f_{max} = \frac{1}{T_{total}}
    ]
    • 若T_total=4.86μs，则f_max≈205kHz（单通道）。

3. 采样与转换的时序图

采样阶段                       转换阶段
|-------- Sampling Time --------|-- 12.5 Cycles --|
|<----------- Total Conversion Time ------------>|

4. 关键影响因素

（1）ADC时钟频率
  • 最大14MHz（STM32F103），需分频APB2时钟：
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);  // 72MHz/6=12MHz
  • 更高时钟 → 更快转换，但可能降低精度。
（2）通道切换延迟
  • 多通道扫描时，每个通道需单独配置采样时间，切换通道会增加额外延迟。
（3）触发方式
  • 硬件触发（如定时器）：精确控制采样间隔。
  • 软件触发：灵活性高但时序不易控制。

5. 优化策略

（1）动态调整采样时间

根据信号类型切换采样时间：

void Set_ADC_SampleTime(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t channel, uint8_t isHighImpedance) {ADC_SampleTime time = isHighImpedance ? ADC_SampleTime_239Cycles5 : ADC_SampleTime_28Cycles5;ADC_RegularChannelConfig(ADCx, channel, 1, time);
}
（2）使用注入组中断

高优先级信号通过注入组立即响应：

// 过压时紧急采样
void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t emergencyData = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);}
}
（3）DMA传输规则组数据

避免CPU轮询，提高效率：

uint16_t adcValues[3];
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

6. 实际应用示例

电机电流监测系统
  • 规则组：
    • 通道PA0（电流传感器），采样时间7.5周期（低阻抗）。
    • 定时器触发1kHz采样，DMA传输数据。
  • 注入组：
    • 比较器检测过流时触发PA8中断，注入组采集PA1（备份传感器）。
  • 计算总延迟：
    • 采样+转换时间 = (7.5 + 12.5) / 14MHz ≈ 1.43μs
    • 1kHz采样率下，CPU负载极低。

总结

  • 采样时机：由信号源阻抗决定，需足够时间稳定信号。
  • 转换时机：固定12.5周期，与ADC时钟频率直接相关。
  • 优化核心：在精度和速度间平衡，优先保证信号完整性。

在STM32的ADC编程中，采样、转换和数据获取的流程分布在程序的不同位置，具体取决于触发方式（软件/硬件）和数据读取方式（轮询/DMA/中断）。以下是基于STM32F103的详细说明和代码示例：

1. 采样（Sampling）

触发采样的位置
  • 软件触发：在代码中显式调用启动转换函数。
    // 在需要采样的地方（如主循环或定时器回调中）
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  // 启动规则组采样
ADC_SoftwareStartInjectedConv(ADC1);     // 启动注入组采样
  • 硬件触发：由定时器、外部中断等自动触发，无需手动调用。
    // 配置TIM2触发规则组采样（无需在主循环中操作）
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);
采样时间配置

在ADC初始化阶段设置：

// 配置规则组通道的采样时间（在ADC初始化时）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

2. 转换（Conversion）

转换的触发
  • 转换由硬件自动完成，无需程序干预。
  • 转换时间固定为12.5个ADC时钟周期（如14MHz时钟下约0.89μs）。
判断转换完成
  • 轮询方式：检查标志位。
    while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));  // 规则组
while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_JEOC)); // 注入组
  • 中断方式：在中断服务函数中处理。
    void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC)) {uint16_t data = ADC_GetConversionValue(ADC1);  // 规则组数据ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);}if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t data = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);}
}

3. 获取数据（Data Readout）

规则组数据
  • 轮询读取：
    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));
uint16_t adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);  // 读取规则组数据
  • DMA传输（推荐多通道）：
    uint16_t adcValues[3];  // 存储3个通道的数据
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
// 数据会自动更新到adcValues数组
注入组数据
  • 中断读取：
    void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t injData = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);}
}

4. 完整流程示例（规则组+注入组）

初始化配置
void ADC_Init(void) {// 1. 时钟和GPIO初始化RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 2. 规则组配置（PA0）ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 3. 注入组配置（PA1）ADC_InjectedChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5);ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig(ADC1, ADC_ExternalTrigInjecConv_Ext_IT15);// 4. 启用中断ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_JEOC, ENABLE);NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);// 5. 校准和启动ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}
主程序中的采样与读取
int main(void) {ADC_Init();while (1) {// 规则组：手动触发并读取ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));uint16_t regularData = ADC_GetConversionValue(ADC1);// 注入组：由PA8按键触发（中断中自动处理）Delay_ms(100);  // 模拟其他任务}
}
中断服务函数
void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_JEOC)) {uint16_t injectedData = ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1, ADC_InjectedChannel_1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_JEOC);// 处理紧急数据（如过压保护）}
}

5. 关键总结

操作程序位置常用函数/配置
采样触发主循环/定时器回调/中断ADC_SoftwareStartConvCmd()
采样时间ADC初始化阶段ADC_RegularChannelConfig()
转换等待轮询/中断ADC_GetFlagStatus() 或中断标志
数据读取轮询/DMA/中断ADC_GetConversionValue() 或DMA数组
  • 规则组：适合周期性采样，配合DMA提高效率。
  • 注入组：用于紧急事件，中断中即时响应。
  • 硬件触发：精确控制时序，减少CPU干预。

在STM32的ADC配置中，**连续扫描（Scan Mode）和连续转换（Continuous Conversion Mode）**是两个关键的工作模式，它们决定了ADC如何对多个通道进行采样和数据更新。以下是详细解释：

1. 连续扫描模式（Scan Mode）

功能
  • 多通道自动切换：ADC按预设顺序依次采样多个通道（规则组或注入组），无需手动切换。
  • 数据存储：需配合DMA或中断将数据存入数组（规则组数据寄存器ADC_DR会被覆盖）。
配置方法
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;  // 启用扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 3;       // 通道数量
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 设置通道顺序（规则组）
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 第1通道
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 第2通道
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5); // 第3通道
典型应用
  • 同时监测多个传感器（如温度、电压、电流）。
  • 需配合DMA传输数据：
    uint16_t adcValues[3];  // 存储多通道数据
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

2. 连续转换模式（Continuous Conversion Mode）

功能
  • 自动重启转换：完成一次转换后立即开始下一次，无需手动触发。
  • 单通道/多通道：可与扫描模式组合使用。
配置方法
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  // 启用连续转换
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
典型应用
  • 实时监控信号变化（如音频采集）。
  • 单通道连续采样示例：
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  // 启动后自动循环采样

3. 组合使用场景

模式对比
模式组合行为适用场景
扫描+单次转换按顺序采样所有通道后停止定时触发多通道采样（如每1秒1次）
扫描+连续转换循环采样所有通道，数据持续更新实时多通道监测（如电机控制）
单通道+连续转换重复采样同一通道高速信号捕获（如示波器）
代码示例（扫描+连续转换）
// 初始化ADC（多通道循环采样）
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 3;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 配置DMA自动传输数据
uint16_t adcValues[3];
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)adcValues;
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);// 启动ADC
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

4. 关键注意事项

  1. 数据覆盖问题

    • 规则组扫描时，ADC_DR寄存器会被新数据覆盖，必须使用DMA或中断及时读取。

  2. 触发源选择

    • 连续转换模式下，硬件触发（如定时器）可精确控制采样间隔。

  3. 功耗权衡

    • 连续转换模式功耗较高，电池供电设备建议使用单次转换+定时触发。

  4. 注入组优先级

    • 即使规则组处于连续转换中，注入组触发仍会立即中断当前转换。

5. 常见问题解答

Q1：扫描模式必须用DMA吗？
A1：不是必须，但强烈推荐。DMA可避免数据丢失，若用中断读取，需确保处理速度够快。

Q2：如何暂停连续转换？
A2：调用ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, DISABLE)，或直接关闭ADC：

ADC_Cmd(ADC1, DISABLE);  // 完全停止ADC

Q3：规则组和注入组能同时用扫描模式吗？
A3：可以！规则组和注入组的扫描相互独立，但注入组会打断规则组当前转换。

总结

  • 扫描模式：解决多通道自动切换问题，需注意数据存储。
  • 连续转换：实现无缝采样，适合实时性要求高的场景。
  • 组合使用：灵活应对复杂需求（如实时监测多个传感器）。

通过合理配置这两种模式，可以充分发挥STM32 ADC的性能。

在STM32的ADC模块中，**连续转换模式（Continuous Conversion Mode）和单次转换模式（Single Conversion Mode）**的选择直接影响系统的实时性、功耗和采样精度。以下是针对您提到的两点的详细解释：

1. 连续转换模式 + 硬件触发的精确控制

工作原理
  • 连续转换模式：ADC完成一次转换后，立即自动启动下一次转换，形成不间断的采样循环。
  • 硬件触发（如定时器TIM2）：通过外部信号（如定时器更新事件）控制ADC的启动时机，实现固定间隔采样。
为何能精确控制采样间隔？
  • 硬件同步：定时器的时钟源稳定（如内部72MHz晶振），触发信号的间隔误差极小（纳秒级）。
  • 规避软件延迟：相比软件触发（需CPU干预），硬件触发完全由外设自动完成，无调度延迟。
配置示例
// 配置TIM2触发ADC（1kHz采样率，即1ms间隔）
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
TIM_InitStructure.TIM_Period = 7200 - 1;  // 72MHz / 7200 = 10kHz
TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件触发ADC// 配置ADC为连续转换+硬件触发
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

效果：ADC以精确的1ms间隔采样，适合需要严格周期性的应用（如数字滤波器、PWM控制）。

2. 连续转换模式的功耗问题

高功耗原因
  • ADC持续工作：连续转换模式下，ADC核心和模拟电路（如采样保持电路）始终处于活动状态，电流消耗较大（STM32F103典型值约1mA@14MHz ADC时钟）。
  • 频繁数据更新：即使无实际信号变化，ADC仍持续转换，浪费功耗。
单次转换+定时触发的低功耗方案
（1）工作流程
  1. 单次转换模式：每次触发后只采样一次，然后自动停止。
  2. 定时器触发：按需唤醒ADC（如每秒1次），其余时间ADC处于低功耗状态。
（2）配置代码
// 配置ADC为单次转换+硬件触发
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 单次模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 配置TIM2低速触发（如1Hz）
TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000000 - 1;  // 72MHz / 72000000 = 1Hz
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);
（3）功耗对比
模式平均电流（示例）适用场景
连续转换（1kHz）~1.2mA实时控制、高速信号处理
单次转换+定时（1Hz）~50μA电池供电的传感器监测

3. 如何选择？

选择连续转换模式当：
  • 需要高实时性（如电机控制、音频采样）。
  • 系统供电充足（如插电设备）。
选择单次转换+定时触发当：
  • 设备由电池供电（如IoT传感器）。
  • 信号变化缓慢（如温度、湿度监测）。
折中方案
  • 动态切换模式：根据任务需求灵活调整。
    void Set_ADCMode(uint8_t isHighSpeed) {ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, isHighSpeed ? ENABLE : DISABLE);TIM_SetAutoreload(TIM2, isHighSpeed ? 7200 - 1 : 72000000 - 1); // 切换采样率
}

4. 实测建议

  • 测量电流：用万用表对比两种模式的功耗差异（注意关闭未用外设）。
  • 唤醒时间：单次模式首次转换可能有额外延迟（需重新校准）。

通过合理选择转换模式，可平衡性能与功耗，满足不同应用场景需求。

在STM32的ADC应用中，定时器触发ADC采样通常不需要在定时器中断服务函数（如TIMx_IRQHandler）中编写代码，而是直接通过定时器的硬件触发输出（如TRGO）自动控制ADC启动。以下是具体说明和代码示例：

1. 硬件触发ADC的配置流程

（1）定时器配置
  • 不依赖中断：仅用定时器的更新事件（UEV）触发ADC，无需进入中断。
  • 关键步骤：
    • 设置定时器周期（决定采样间隔）。
    • 配置定时器触发输出（TRGO）。
// 配置TIM2触发ADC（1kHz采样率，72MHz主频）
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;
TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000 - 1;  // 72000 / 72MHz = 1ms (1kHz)
TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;       // 不分频
TIM_InitStructure.TIM_ClockDivision = 0;
TIM_InitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);// 配置TIM2更新事件触发TRGO
TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);
TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  // 启动定时器
（2）ADC配置
  • 设置为硬件触发模式，选择定时器作为触发源。
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO; // TIM2触发
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 单次转换模式（推荐低功耗）
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

2. 何时需要定时器中断？

如果需要在定时器事件中执行其他任务（如数据处理、状态检查），才需启用中断。此时需：

（1）启用定时器中断
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);  // 允许更新中断
NVIC_EnableIRQ(TIM2_IRQn);                 // 启用NVIC中断
（2）中断服务函数示例
void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update)) {// 此处可添加其他任务（如读取ADC数据、控制逻辑）// 注意：ADC采样已由硬件自动触发，无需在此启动！TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);  // 清除中断标志}
}

3. 完整代码示例（无中断方案）

目标：用TIM2以1kHz触发ADC采样，DMA传输数据。
#include "stm32f10x.h"uint16_t adcValue;  // 存储ADC数据void ADC_TIM_Config(void) {// 1. 启动时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);// 2. 配置GPIO（PA0为ADC输入）GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 3. 配置TIM2（1kHz触发）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000 - 1;  // 1ms间隔TIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件触发ADCTIM_Cmd(TIM2, ENABLE);// 4. 配置ADC1（单次转换+定时器触发）ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 单次转换ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 5. 配置ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 6. 启用ADCADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void) {ADC_TIM_Config();while (1) {// 数据通过DMA或中断自动更新（此处为轮询示例）if (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)) {adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);ADC_ClearFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC);}}
}

4. 关键注意事项

  1. 无需中断触发ADC：硬件触发本身不需要CPU干预，直接由定时器信号启动ADC。
  2. 中断的用途：仅当需要在定时器事件中执行额外逻辑（如数据处理、状态机更新）时才启用中断。
  3. DMA推荐：高频采样时，务必使用DMA传输数据，避免CPU轮询开销。

总结

  • 纯硬件触发：配置定时器TRGO + ADC外部触发，无需中断，效率最高。
  • 中断的适用场景：同步执行其他任务（如报警检查、数据打包）。
  • 低功耗设计：单次转换模式 + 定时器触发，适合电池供电设备。
    在STM32的ADC应用中，定时器触发的是ADC的启动时机，即控制何时开始一次完整的“采样+转换”过程。以下是关键概念的分步解释和代码实现：

1. 定时器触发的本质

  • 触发的内容：定时器触发的是ADC的完整转换流程，包括：
    1. 采样阶段（Sampling Phase）：ADC对输入信号进行采样保持（时间由ADC_SampleTime决定）。
    2. 转换阶段（Conversion Phase）：ADC将采样值转换为数字量（固定12.5个ADC时钟周期）。
  • 定时器的作用：精确控制每次“采样+转换”的启动时刻，而非单独控制采样或转换。

2. 数据获取的位置

（1）DMA自动传输（推荐方式）
  • 配置步骤：
    uint16_t adcValue;  // 存储ADC数据// 启用ADC DMA
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&adcValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
  • 数据获取：
    定时器触发ADC后，转换结果会自动通过DMA传输到adcValue变量，无需程序干预。
（2）中断中读取
  • 配置步骤：
    // 启用ADC转换完成中断
ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_EOC, ENABLE);
NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn);// 中断服务函数
void ADC1_2_IRQHandler(void) {if (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC)) {adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);}
}
  • 数据获取：
    每次转换完成后，在中断中读取ADC_DR寄存器。
（3）轮询方式（低效，仅用于测试）
// 主循环中等待转换完成
while (1) {ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  // 定时器触发时无需此句while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC));adcValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

3. 完整代码示例（定时器触发+DMA）

目标：TIM2以1kHz触发ADC1采样PA0，DMA自动传输数据。
#include "stm32f10x.h"uint16_t adcValue;  // 存储ADC数据void ADC_Config(void) {// 1. 启用时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// 2. 配置PA0为模拟输入GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 3. 配置TIM2（1kHz触发）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period = 72000 - 1;  // 72MHz / 72000 = 1kHzTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件触发ADCTIM_Cmd(TIM2, ENABLE);// 4. 配置DMADMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&adcValue;DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // 循环模式DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);// 5. 配置ADCADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 单次转换ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 6. 配置ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 7. 启用ADC和DMAADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void) {ADC_Config();while (1) {// adcValue已通过DMA自动更新，可直接使用float voltage = adcValue * 3.3f / 4095;  // 转换为电压值}
}

4. 关键总结

问题答案
定时器触发的内容触发完整的ADC转换流程（采样+转换）
采样时刻控制由定时器的触发信号决定
数据获取位置DMA自动传输到变量 / 中断中读取 / 轮询ADC_DR寄存器
最优方案定时器硬件触发 + DMA传输（无CPU干预，高效低功耗）

通过这种方式，STM32可以实现精确的定时采样，同时最小化CPU负载。

在STM32的ADC应用中，定时器触发ADC采样时，选择单次转换模式（Single Conversion）还是连续转换模式（Continuous Conversion），取决于具体的应用场景和需求。以下是两者的对比分析和配置建议：

1. 单次转换模式（Single Conversion）

特点
  • 工作流程：
    每次定时器触发后，ADC执行一次完整的采样+转换，然后自动停止，等待下一次触发。
  • 功耗：较低（仅在触发时激活ADC）。
  • 数据更新：每次触发后数据更新一次。
适用场景
  • 低频采样：如温度监测（每秒几次）。
  • 电池供电设备：需要最小化功耗。
  • 事件触发采样：如按键按下后采集一次数据。
配置代码
// ADC初始化配置
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO; // TIM2触发
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 启动ADC（首次启动后，后续由定时器自动触发）
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

2. 连续转换模式（Continuous Conversion）

特点
  • 工作流程：
    定时器首次触发后，ADC持续循环执行采样+转换，直到手动停止。
    （注：在硬件触发下，连续转换模式仍依赖定时器的周期性触发。）
  • 功耗：较高（ADC持续运行）。
  • 数据更新：数据持续刷新，速率由定时器触发频率决定。
适用场景
  • 高频实时采样：如音频信号处理（>1kHz）。
  • 控制环路：如电机PID控制，需要严格周期性的数据更新。
  • 多通道扫描：配合DMA实现无缝数据流。
配置代码
// ADC初始化配置
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  // 连续转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO; // TIM2触发
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 启动ADC（首次启动后，ADC会持续运行，但每次转换仍由定时器触发）
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

3. 关键区别与选择建议

特性单次转换模式连续转换模式
触发后行为采样一次后停止持续采样，直到手动停止
功耗低（适合电池供电）高（适合持续供电场景）
数据更新频率由定时器触发频率决定由定时器触发频率决定
硬件资源占用ADC间歇工作ADC持续占用
典型应用温度传感器、低速监测电机控制、音频采集
选择原则

  1. 单次转换模式：

    • 需要低功耗或非连续采样时使用。
    • 即使定时器触发频率很高（如1kHz），每次触发仍只采样一次。

  2. 连续转换模式：

    • 需要无缝数据流或严格实时性时使用。
    • 注意：在硬件触发下，连续转换模式的实际采样率仍由定时器决定，但ADC核心会保持活跃状态。

4. 常见问题解答

Q1：连续转换模式下，定时器触发还有意义吗？
  • 有意义！连续转换模式只是保持ADC核心处于工作状态，但每次转换的启动时刻仍由定时器精确控制。
  • 若禁用硬件触发（如用软件触发），ADC会以最大速度连续采样（不推荐，可能丢失时序精度）。
Q2：单次模式是否会漏掉定时器触发信号？
  • 不会。每次定时器触发都会启动一次新的转换，即使前一次转换已完成。
  • 但需确保两次触发的间隔大于单次转换的总时间（采样时间 + 12.5周期）。
Q3：如何动态切换模式？
// 运行时切换为单次模式
ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, DISABLE);// 运行时切换为连续模式
ADC_ContinuousConvModeCmd(ADC1, ENABLE);

5. 完整示例（单次转换 + 定时器触发 + DMA）

#include "stm32f10x.h"uint16_t adcValue;void ADC_Config(void) {// 1. 启用时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);// 2. 配置PA0为模拟输入GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);// 3. 配置TIM2（100Hz触发）TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_InitStructure;TIM_InitStructure.TIM_Period = 720000 - 1;  // 72MHz / 720000 = 100HzTIM_InitStructure.TIM_Prescaler = 0;TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_InitStructure);TIM_SelectOutputTrigger(TIM2, TIM_TRGOSource_Update);  // 更新事件触发ADCTIM_Cmd(TIM2, ENABLE);// 4. 配置DMA（单次传输）DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&adcValue;DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;  // 循环模式DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);// 5. 配置ADC（单次转换 + TIM2触发）ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  // 单次模式ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_TRGO;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);// 6. 配置ADC通道ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);// 7. 启用ADC和DMAADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));ADC_StartCalibration(ADC1);while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}int main(void) {ADC_Config();while (1) {// adcValue每10ms自动更新一次（由TIM2触发）float voltage = adcValue * 3.3f / 4095;}
}

总结

  • 单次转换模式：节能，适合低频或事件触发场景。
  • 连续转换模式：实时性强，适合高频或控制环路。
  • 硬件触发：无论哪种模式，定时器均可精确控制采样间隔。
  • 推荐组合：
    • 低功耗应用：单次转换 + 定时器触发 + DMA。
    • 实时控制：连续转换 + 定时器触发 + DMA。

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