MM32F0163D7P的ADC内部1.2V参考电压的使用.docx

MM32F0163D7P的ADC内部1.2V参考电压的使用1MM32F0160的ADc简介刈C外设是12位的逐次逼近型（SAR）模拟数字转换器,可以将模拟信号转换成数字信号。ADC有16个通道可测量内部或外部信号源，其中ADC有14路外部输入通道和2路内部通道，如下图1ADC的系统框图所示分别是通道14内部温度温度传感番通道，通道15内部电压传感番通道，即内部1.2V参考电压通道。ADC的通道可以单次、单周期和连续进行转换。根据不同的方式又可以选择普通通道转换、任意通道转换、注入通道转换。ADC的输入班不得超过16M,他是由APB2时钟（PC1K2）分频产生。sm NmdvAna1ogMu1tip1exerx6ou4<F<Q <VREF、石灵药图1ADC系统框图2MM32F0160内部1.2V参考电压简介MM32系列磔出厂时，在FIaSh特定的内存地址存储了12V参考电压的校准值，即VDDA为3V3时采样12V电压的校准值。该校准值可以通过UM手册查阅。例如,可通过UM_MM32F016(1SC手册的ADC章节查阅到MM32F0163D7P的ADC内部1.2V参考电压的校准值存储在F1ash特定的内存地址0x1FFFF7E0区域。根据本文章节1图1的ADC系统框图可知ADC内部1.2V参考电压通道为通道15oMM32其它系列的MCU的ADC内部1.2V参考电压校准值在F1ash内存的存储地址，内部1.2V参考电压通道的通道号如下表1所示（注：其它MCU系列请参考UM手册）。MCU系列MCU型号MCU出厂VDD为3V3I样1.2V电压的采样校准值）存储地址MM32F0010MM32FOo1OA1T等0x1FFFF7E0MM32F0020MM32F0020B1T等0x1FFFF7E0MM32G0001MM32GOOoIAIT等0x1FFFF7E0MM32F0130MM32F0133C7P等0x1FFFF7E0MM32F0140MM32F0144C6P等0x1FFFF7E0MM32F0160MM32F0163D7P等0x1FFFF7E0MM3210130MM3210131C6P等0x1FFFF7E0MM32F3270MM32F3273G7P等0x1FFFF7FCMM32F5270MM32F5277E7PV等0x1FFFF7E0MM32F5280MM32F5287K7PV等0x1FFFF7E0MM32SPIN05MM32SPIN05PF等0x1FFFF7E0MM32SPIN0230MM32SPIN0230B3TV等0x1FFFF7E0表1MM32系列ADC内部1.2V参考电压校准值的存储地址和1.2V参考电压通道号ADC内部1.2V参考电压的应用场景举例ADC的参考电压为VDD,当MCU的供电VDD不稳定或采用电池供电时ADC的参考电压会随着VDD的波动而波动，随着电池电量和电压的下降而变化，从而影响ADC的采集和测量精度，这种场景就可以考虑使用MCU出厂时VDD为3.3V时ADC采样12V电压得到的采样校准值，读取该采样校准值并转换成电压值，作为ADC的间接参考电压使用。4ADC内部12V参考电压采样值的读取以MM32F0163D7P为例，查阅UM_MM32F0160_SC手册ADC章节的ADC系统框图可知ADC内部1.2V参考电压通道区通道15(VSENSOR),在读取ADC内部1.2V参考电压采样值前需配置ADC通道15并使能该通道，使用任意通道配置核心代码如下所示，本文后面&3章节有详细的应用举例。*Samp1ingva1ueofeachchanne1ofADC*/uint16_tADC_Channe1_Samp_Va1ue4=0x00;*AssignADC11.2VVrefchanne1_15toRANK3*/ADC_ANY_CH_Config(ADC1,3,ADC_Channe1_Vo1tReference);*Enab1eADC1.2Vchanne1_15vo1tagereference*/DC1->DCFGI=ADCjwCFGJSEN;*Getthesamp1ingva1ueofADC1.2Vchanne115*/ADC_Channe1SamP_VaIue3=DC1->DDR15;5ADC内部1.2V参考电压校准值的读取以MM32F0163D7P为例，读取出厂VDDA为3V3时采样1.2V电压的采样校准值,并换算成电压值，核心代码如下所示。本文8.4章节有详细的读取举例。/*1.2Vsamp1ingca1ibrationva1uestorageaddress*/defineADC_1_2V_SAMP1E_CA1I_VA1UE_MEM_ADDR0x1FFFF7E0*ReadADC1.2VSamp1eva1ue*/Vref_1_2V_Ca1i=*(uint16-t*)(ADC_1_2V_SAMP1E_CA1I_VA1UE_MEM_ADDR);*Converttovo1tageva1ue*/Vref12VCa1iV二(f1oat)(Vref12VCa1i*(3.3/4096);6ADC各通道采样电压值与1.2V通道采样电压值换算关系定义Ca1cu_ADC_Channe1_V为缓存ADC各通道采样电压值，gADC_Samp1e_Va1ue为缓存ADC各通道的采样值。ADC_Channc1_Samp_Va1ue4为缓凉ADC各建道的采样值包括ADC的1.2V通道实时采样值，Vref_1_2V_Ca1i为VDDA为3V3时采样1.2V电压的采样校准值，Vref_1_2V_Ca1i由以上章节5ADC内部1.2V参考电压校准值的读取得到，换算成HIf值为Vref_2V_Ca1i_V=(f1oat)(Vref_1_2V_Ca1i*(3.3/4096),则存在以下关系式：Ca1cu_ADC_Channe1_V/gADC_Samp1e_Va1ue=Vref_1_2V_Ca1i_V/ADC_Channe1_Samp_Va1uei其中i表示DC各通道号包括DC的1.2V通道。由此，推得ADC各个通道的采样电压值为Ca1cu_ADC_Channe1_V=(f1oat)(gADC_Samp1e_Va1ue*(Vref_1_2V_Ca1i_V/ADC_Channe1_Samp_Va1ue3)ADjChanne1SampJa1ue3缓存ADC的12V通道的实时采样值。即：ADC各通道的采样庖压值二ADC各通道的采样值*(ADC内部采样1.2V电压的采样校准值换算得到的电压值/ADC的1.2V通道的实时采样值)。7根据出厂ADC内部1.2V参考电压的校准值反推VDDA的电压值由于Vref_2V_Ca1i/ADC_V1_2V_Channe1_Samp1e=VDDA/4096得到VDDA=(Vref_1_2V_Ca1i*4096)/ADC_V1_2_Channe1_Samp1e注意事项:读取DCV12Channe1Samp1e采样值前需配置和使能1.2V通道(MM32F0163D7P的ADC12V通道为通道15)。注：本文章节4有提到配置方法。ADC使用注意事项ADC高达IMSPS转换速率，每个通道可以独立的设置采样保持时间，但需注意的是采样保持时间最小为2.5个ADC时钟周期，最大为240.5个ADC时钟周期，在应用场景条件允许情况下，在此范围内适当加大采样保持时间可以保证ADC采样精度。条件允许情况下适当降低ADC时钟频率也可以保证采样精度，但ADC的时钟不得超过16MHzo2ADC的内部12VVref通道转换周期比规则转换通道的转换周期稍大一些，如果对ADC的采样速率有应用场景的要求，建议使用ADC的注入通道功能。3ADC的采样值受到输入阻抗的影响，关于ADC输入阻抗的计算可参考对应MCU系列的DS手册，电气特性,工作条件的ADC特性。4使用ADC时应注意用作ADC功能的GPIO的IO类型，例如IO类型为“TC”类型即标准的IO类型，不容忍VDD电压即ADC的输入采样电压不得超过VDD电源电压。此外GPK）内部带有上下拉钳位二极萱，用户应避免输入ADC的采样电压过高引起倒灌影响ADC的工作条件和采样精度（关于IO类型的说明请参考对应MCU系列的DS手册管脚定义章节）。9ADC内部1.2V参考电压的使用完整举例1以MM32F0163D7P为例,查阅DS手册得到GPIO与ADC通道对应关系如下表2所JOMM32F0160GPIOADC通道PAOADC1_VIN0PA1ADC1_VIN1PA2ADC1_VIN2PA3ADC1_VIN3PA4ADC1_VIN4PA5ADC1_VIN5PA6ADC1_VIN6PA7ADC1_VIN7PBOADC1_VIN8PB1ADC1_VIN9PB3ADC1_VIN10PB4ADC1_VIN11PB7ADC1_VIN12PC3ADC1.VIN13、Z二方动帆M表2GPIO与ADC通道对应关系2以MM32F0163D7P为例，完整举例ADC内部1.2V参考电压的使用，本示例外接采样3路ADC电压值，首先初始化3路ADC通道，ADC输入的GPIO的分别为PAO对应ADC_Channe1_0,PA1对应ADC_Channe1_1,PA2对应ADC_Channe1_2,ADC的GPIO初始化代4如下所示。voidADC_GPIO_Config(void)(GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;*Enab1eGPIOAC1ock*/RCC_AHBPeriphCIockCmd(RCC_AHBENR_GPI0A,ENAB1E);GPIO-StructInit(&GPIO_InitStruct);*PAOADC_CHO,PA1ADC_CH1,PA2ADC_CH2*/GPIOInitStruct.GPIOPin=GPIOPin_0GPIOPin1GPIO.Pin_2;GPIO.InitStruct.GPIOSpeed=GPIO_Speed_50MHz;GPIOInitStruct.GP1(1Mode=GPIOModeAIN;GPIO_Init(GPIOA,&GPIOInitStruct);3以MM32F0163D7P为例，初始化ADC为12bit精度，时钟为72M预分频为16分频，连续转换模式，数据格式右对齐，采样保持时间为240.5个ADC时钟周期，配置任意通道模式，配置并使能ADC内部1.2V通道Charme115,ADC的初始化代码如下所示。voidADCConfigure(void)(ADC_InitTypeDefADC_InitStruct;RCC_APB2PeriphC1ockCmd(RCC_APB2ENR_ADC,ENAB1E);*Enab1eADCc1ock*/ADC_StructInit(&ADCnitStruct);ADC_InitStruct.ADC_Reso1ution=ADC_Reso1ution_12b;ADC_InitStruct.ADC_PRESCARE=ADC_P