ADC的实现（单通道，多通道，DMA）
1. ADC 介绍
1.1 什么是 ADC？
ADC（Analog to Digital Converter）：把模拟电压转换为数字码值。
F103 为 12 位 SAR（逐次逼近型）ADC，转换结果范围 0…4095。
LSB 电压（理想）：
V_LSB = Vref / 4096（常用换算也写成raw/4095 * Vref）。
1.2 ADC 工作原理（逐次逼近型）
采样开关把输入电压充到内部采样电容上（采样时间由
SamplingTime决定）。SAR 比较器用二分法逐位逼近，得到 12 位数字结果。
单次转换总时间
其中 f_ADC = PCLK2 / 分频（F1 要求 ≤ 14 MHz）。
例：PCLK2=72 MHz，ADCPCLK2_DIV6 → f_ADC=12 MHz；Sampling=239.5 cycles
单通道最大采样率约 47.6 ksps；若 4 通道扫描，每通道 ≈ 47.6/4 ≈ 11.9 ksps。
1.3 ADC 特性参数（F103 重点）
分辨率：12 位。
参考电压：通常是 VDD（3.3 V），也可用内部
Vrefint做标定。输入通道：外部通道 + 内部温度/参考（CH16/CH17）。
采样时间：1.5～239.5 cycles 可选。源阻越大 → 采样时间越长更稳。
时钟限制：
f_ADC ≤ 14 MHz（由ADCPCLK2分频得到）。
2. ADC 框图
外部引脚/内部信号 ─> 模拟多路复用器 ─> 采样保持电容 ─> SAR比较器/逻辑 ─> 12位结果寄存器（DR）↑触发（软/硬）、扫描序列（SQR）、采样时间（SMPR）
规则组（Regular）：我们最常用的一串转换序列（下面 3 个例子用的都是规则组）。
注入组（Injected）：带更高优先级，可在规则组间“插队”。
3. ADC 的一些细节
3.1 输入通道
F103 常用映射：
CH0–CH7 → PA0–PA7；CH8–CH9 → PB0–PB1；CH10–CH15 → PC0–PC5。
CH16=温度、CH17=Vrefint（需置
TSVREFE使能）。
GPIO 必须设为
GPIO_MODE_ANALOG（HAL_ADC_MspInit已做）。
例：
gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1; // CH1=PA1
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);
3.2 规则组 / 注入组
规则组：
HAL_ADC_ConfigChannel()配Rank和SamplingTime。注入组：有单独的序列和中断，HAL：
HAL_ADCEx_InjectedConfigChannel()、HAL_ADCEx_InjectedStart(_IT)（此项目未用，了解即可）。
3.3 转换顺序（Rank）
每个被采通道要放进一个 Rank（1…16），硬件按
Rank1 → Rank2 → …转。多通道例子里：
adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_0, ADC_REGULAR_RANK_1, ...);
adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_1, ADC_REGULAR_RANK_2, ...);
// ...
3.4 触发转换方法
ExternalTrigConv：ADC_SOFTWARE_START（你用的；软件触发）或者外部触发（定时器事件等，如
ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_CC1等）。
连续模式
ContinuousConvMode=ENABLE时，软件启动一次后自动连续。
3.5 转换时间（采样时间选择）
SamplingTime影响充电时间，取值：1.5/7.5/13.5/28.5/41.5/55.5/71.5/239.5 cycles。原则：源阻 > 几 kΩ 时选更长（示例用
239.5，对光敏电阻分压很合适）。
3.6 中断及事件
EOC：规则组转换完成（
HAL_ADC_PollForConversion()轮询或HAL_ADC_Start_IT()中断）。JEOC：注入组完成（注入模式才有）。
AWD：模拟看门狗（阈值比较，越界触发中断）。
DMA：规则组可把 EOC 搬运给 DMA（2、3 例子）。
3.7 校准
F1 推荐上电后先
HAL_ADCEx_Calibration_Start()（在 3 份adc_init/adc_config里都做了）。
3.8 单次转换 & 连续转换
单次：
ContinuousConvMode=DISABLE，每次手动HAL_ADC_Start()（你的例 1）。连续：
ENABLE，软触发一次后自动不停（例 2、3 与 DMA 配合）。
3.9 扫描模式
关闭（
SCAN_DISABLE）：单通道（例 1、2）。开启（
SCAN_ENABLE）：多通道需要，并设置NbrOfConversion=通道个数（例 3）。
4. ADC 寄存器及库函数介绍
4.1 关键 HAL 函数（规则组）
HAL_ADC_Init(&hadc) — 初始化 ADC 外设
做什么：
把
hadc.Init里的初始化字段写进 ADC 寄存器（数据对齐、扫描/连续、触发源、规则组通道数等）。自动回调
HAL_ADC_MspInit()完成底层动作：开 ADC/GPIO 时钟、把引脚设为模拟输入、配置 ADC 分频（如RCC_ADCPCLK2_DIV6）。
为什么需要： 只有把“软件配置”写进硬件寄存器，ADC 才会按你的模式工作。
常见字段（都会用到）：
DataAlign：ADC_DATAALIGN_RIGHT / LEFT右对齐常用（12 位结果在低位，便于直接
0..4095取值）。
ScanConvMode：ADC_SCAN_DISABLE / ENABLE单通道关、多通道开（配合
NbrOfConversion和各Rank）。
ContinuousConvMode：DISABLE / ENABLE单次转换 or 连续不断转换（连续采样时一般配 DMA）。
NbrOfConversion：1..16规则组里一共采多少路（多通道时要填总数）。
ExternalTrigConv：ADC_SOFTWARE_START或定时器触发软件触发：代码里
HAL_ADC_Start()启动。外部触发：定时器事件来触发采样（做“等间隔采样”很稳）。
小例子（单通道、单次）：
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
HAL_ADC_Init(&hadc1); // 会回调 HAL_ADC_MspInit 去开时钟/设GPIO为模拟
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc, &chCfg) — 把“哪路通道”放到“第几个顺位”
做什么：
把某个通道（如
ADC_CHANNEL_1）放到规则组里的某个 Rank（顺位 1..16），并设置采样时间（SMPRx）。底层写 SQRx/SMPRx 寄存器。
关键参数：
Channel：ADC_CHANNEL_0…17（0..15 外部引脚；16 温度；17 参考电压）Rank：ADC_REGULAR_RANK_1…16（转换顺序）SamplingTime：1.5/7.5/13.5/28.5/41.5/55.5/71.5/239.5 cycles源阻大（如光敏电阻分压）→ 选更长的采样时间（239.5）更稳。
小例子（多通道扫描 4 路）：
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &(ADC_ChannelConfTypeDef){.Channel = ADC_CHANNEL_0, .Rank = ADC_REGULAR_RANK_1, .SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5
});
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &(ADC_ChannelConfTypeDef){.Channel = ADC_CHANNEL_1, .Rank = ADC_REGULAR_RANK_2, .SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5
});
// 再配 Rank3、Rank4 ...
轮询路径（“实验一”）
“我就想偶尔读一下电压，不用 DMA。”
调用顺序：
HAL_ADC_Start(&hadc)触发规则组开始转换（若是外部触发模式，这里只做使能等待外部事件）。
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc, timeout_ms)轮询EOC标志直到完成或超时。
HAL_ADC_GetValue(&hadc)读取 DR（数据寄存器）里的 12 位结果。
小例子：
HAL_ADC_Start(&hadc1);
if (HAL_OK == HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10)) {uint16_t raw = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); // 0..4095
}
适用： 低速、偶发读取；简单但占用 CPU 等待。
DMA 路径（“实验二/三”）
“我要持续采样、CPU 少管甚至多通道扫描按顺序进数组。”
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, dst, length)
做什么：
启动 ADC + DMA 联动。ADC 每完成一次规则转换，就把结果通过 DMA 搬到内存。
dst：目的地址（uint16_t*或变量地址）。length：半字（16bit）个数！单通道：
length = 缓冲元素数（比如 1 或 N）多通道扫描：
length = 规则组通道数（比如 4）
为什么是“半字”： F103 的 ADC 结果寄存器 DR 是 16 位，1 次结果 = 1 个半字。
配套要求：
必须在初始化时把 DMA 句柄关联给 ADC：
__HAL_LINKDMA(&hadc1, DMA_Handle, hdma_adc1);
这样 HAL 才能在内部管理 DMA（启动、停止、中断回调）。
DMA 通道要选对固定映射（F1：
ADC1 → DMA1_Channel1），并配：Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORYPeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORDMemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORDPeriphInc = DISABLE（DR 固定）MemInc = ENABLE（数组递增；若目标是单变量就 DISABLE）Mode = DMA_CIRCULAR（循环，不停覆盖）或DMA_NORMAL（单次）
小例子（单通道持续更新到变量）：
uint16_t adc_value;
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)&adc_value, 1); // 连续模式+循环DMA时：adc_value 会被不断更新
小例子（4 路扫描进数组）：
uint16_t buf[4];
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)buf, 4); // Rank1→buf[0], Rank2→buf[1], ...
回调：HAL_ADC_ConvCpltCallback / HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback
什么时候被调用：
DMA 循环模式下，缓冲长度为 N：
传到 N/2 个结果时 → 调
HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback()（半传输回调）。传到 N 个结果时 → 调
HAL_ADC_ConvCpltCallback()（满传输回调）。
这两个回调不用你主动调用，是在
DMA IRQ → HAL_DMA_IRQHandler()里由 HAL 自动触发的。
你可以重写它们，在里面处理数据（滤波/统计），然后尽快返回。
小例子：
void HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{// 处理 buf[0 .. N/2-1]
}
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{// 处理 buf[N/2 .. N-1]
}
注意点：
回调是 中断上下文，只做轻量工作或发消息/置标志，重活放到主循环。
如果只是单变量 length=1，通常不会用到半传/满传回调——直接在主循环读变量即可。
注意点：
回调是 中断上下文，只做轻量工作或发消息/置标志，重活放到主循环。
如果只是单变量 length=1，通常不会用到半传/满传回调——直接在主循环读变量即可。
__HAL_LINKDMA(&adc_handle, DMA_Handle, dma_handle);
// ^外设句柄 ^外设句柄里的成员名 ^DMA句柄变量
5、把它们放到三个实验里怎么对上
实验一（轮询）
先
HAL_ADC_Init()（会 MSP 配时钟/GPIO/分频），再每次：HAL_ADC_Start()→HAL_ADC_PollForConversion()→HAL_ADC_GetValue()简单直观，但 CPU 要等。
实验二（单通道 + DMA）
HAL_ADC_Init()+HAL_ADC_ConfigChannel()+ 配 DMA（通道1、P2M、半字、循环）__HAL_LINKDMA()绑定HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, &adc_result, 1)连续模式下，
adc_result自动更新；主循环直接读。
实验三（多通道 + DMA）
ScanConvMode=ENABLE，NbrOfConversion=4依次
HAL_ADC_ConfigChannel()把 CH0..CH3 放到 RANK1..4DMA 还是通道1、P2M、半字、循环
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc, buf, 4)，数组[0..3]依顺序存 Rank1..4 的结果并循环覆盖。
6、常见坑 & 小贴士
length 单位：F1 的 ADC 结果是 16 位，
HAL_ADC_Start_DMA(..., length)的 length=半字个数。采样时间要按源阻选，光敏电阻分压用
239.5 cycles很合适。ADCCLK ≤ 14MHz（
RCC_ADCPCLK2_DIVx）——太快会影响精度。连续 + DMA 循环时，数组内容持续被覆盖：要么用回调分段处理，要么主循环里注意拷贝/关中断。
单变量作为 DMA 目的时可把
MemInc=DISABLE（否则地址会递增到未知区域）。换通道/改序列后记得重新
HAL_ADC_ConfigChannel()，必要时HAL_ADC_Stop()再启动。
DMA 配置要点（配合 ADC）
通道映射（F1 固定）：
ADC1 → DMA1_Channel1。Direction：
DMA_PERIPH_TO_MEMORYDataAlignment：ADC DR 是 16 位 →
P/M ALIGN = HALFWORDInc：目的端数组 →
MINC_ENABLE；若写入单变量可MINC_DISABLE。Mode：连续采样建议
DMA_CIRCULAR。Priority：中/高，视系统而定。
7. 总结下面3 个实验
例 ① 单通道 + 轮询
关闭扫描、关闭连续、软件触发，每次
Start→Poll→GetValue。适合低速、偶尔采样；CPU忙时不建议。
例 ② 单通道 + DMA
连续模式 + DMA 循环，把结果不停写到变量（或环形缓冲）。
适合持续采样；CPU 只读变量即可。
例 ③ 多通道 + DMA（扫描）
开启扫描，
NbrOfConversion=4；DMA 循环把 4 通道结果依序写入数组。适合多传感器轮询采样；注意数组随时被覆盖，读时做保护（临界区/双缓冲）。
8. 工程建议 & 常见坑
ADCCLK ≤ 14 MHz；否则精度掉。
采样时间要足：高源阻（如光敏电阻分压）→ 用
239.5 cycles。Vref 误差：若要更准，测
Vrefint做一次标定（或用外部精密参考）。DMA 循环读取：数组会被不断覆盖，处理时用双缓冲或在回调里复制。
目的端对齐：ADC 必须用
HALFWORD；长度参数是半字个数。单变量 DMA 目的：把
MemInc设为DISABLE，避免地址溢出。内部温度/参考：要置
TSVREFE使能后才能读（HAL 有封装或手动置位 CR2）。
实验：
实验一：ADC 单通道采集（软件触发 + 轮询）
main.c
#include "sys.h" // 系统层头文件：提供时钟初始化等系统函数声明
#include "delay.h" // 延时函数：delay_ms / delay_us
#include "led.h" // LED 控制：led_init/led1_on/led2_on 等
#include "uart1.h" // 串口1：uart1_init、printf重定向等
#include "adc.h" // 本例自定义ADC接口：adc_init、adc_get_resultint main(void)
{HAL_Init(); // 初始化HAL库：配置SysTick为1ms节拍、NVIC分组等stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); // 配置系统时钟：外部8MHz *9 = 72MHz（可选：RCC_PLL_MUL6/7/8/9…）led_init(); // 初始化LED相关GPIO（输出模式、默认电平）uart1_init(115200); // 初始化USART1，波特率115200，8N1，打开外设时钟与GPIO复用adc_init(); // 初始化ADC1（见adc.c），包括GPIO模拟、分频、模式、校准printf("hello world!\r\n"); // 通过串口打印字符串，验证串口正常while(1) // 主循环{// 读取ADC通道1一次（返回0~4095），并按照Vref=3.3V换算电压值// 注意：更严谨可除以4095。Vref建议用内部Vrefint校准得到更准确值printf("adc result: %f\r\n", (float)adc_get_result(ADC_CHANNEL_1) / 4096 * 3.3);delay_ms(500); // 500ms采样一次}
}
adc.c
#include "adc.h" // 本模块头文件：声明外部可见的ADC接口ADC_HandleTypeDef adc_handle = {0}; // 定义ADC句柄，全局保存配置与状态void adc_init(void)
{adc_handle.Instance = ADC1; // 选择硬件实例：ADC1（F103有ADC1/ADC2/ADC3）adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; // 数据右对齐（常用；另选：ADC_DATAALIGN_LEFT 左对齐）adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; // 扫描模式禁用（只转换一个通道；另选：ADC_SCAN_ENABLE）adc_handle.Init.ContinuousConvMode = DISABLE; // 非连续（单次）转换（另选：ENABLE 连续转换）adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1; // 规则组转换个数=1（多通道扫描时设置为通道数）adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; // 不连续模式禁用（另选：ENABLE，配合NbrOfDiscConversion）adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0; // 不连续模式下每段的转换数（1~8）；此处无效adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; // 外部触发源选择：软件触发// 可选外部触发（不同芯片略有差异）：// ADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_CC1/T1_CC2/T1_CC3/T2_CC2/T3_TRGO/T4_CC4/EXT_IT11_TIM8_TRGO 等HAL_ADC_Init(&adc_handle); // 初始化ADC寄存器，内部会回调HAL_ADC_MspInit完成底层配置HAL_ADCEx_Calibration_Start(&adc_handle); // 启动ADC校准（F1建议上电后做一次以减小偏差）
}// HAL会在HAL_ADC_Init中回调此函数完成底层初始化
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{if(hadc->Instance == ADC1) // 判断是否为ADC1实例{RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0}; // 定义RCC外设时钟配置结构体并置零GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0}; // 定义GPIO初始化结构体并置零__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); // 使能ADC1外设时钟（APB2）__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA时钟（PA引脚属于GPIOA）gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1; // 选择PA1（对应ADC通道1）gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; // 设置为模拟输入模式（禁止数字输入/输出及上下拉）HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct); // 执行GPIO初始化（对PA1生效）adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; // 指定要配置的外设时钟类型为ADCadc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; // 设置ADC时钟=APB2时钟/6（≤14MHz）// 可选：RCC_ADCPCLK2_DIV2 / DIV4 / DIV6 / DIV8 —— 根据速度与精度折中选择HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init); // 应用上述ADC时钟分频设置}
}// 规则组通道配置：把具体通道放入某个Rank并设置采样时间
void adc_channel_config(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_config = {0}; // 通道配置结构体清零adc_ch_config.Channel = ch; // 指定通道：ADC_CHANNEL_x（0~15外部；16温度；17 Vrefint）adc_ch_config.Rank = rank; // 指定规则序号：ADC_REGULAR_RANK_1~16（决定转换顺序）adc_ch_config.SamplingTime = stime; // 指定采样时间：见下方可选说明// 可选采样时间枚举：// ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5 / 7CYCLES_5 / 13CYCLES_5 / 28CYCLES_5 /// 41CYCLES_5 / 55CYCLES_5 / 71CYCLES_5 / 239CYCLES_5// 源阻越大（例如光敏电阻分压），采样时间应越长以保证采样电容充分充电HAL_ADC_ConfigChannel(hadc, &adc_ch_config); // 写入SQR/SMPR寄存器，完成通道加入与采样时间配置
}// 读取指定通道一次（软件触发 -> 轮询转换完成 -> 读DR）
uint32_t adc_get_result(uint32_t ch)
{adc_channel_config(&adc_handle, ch, ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); // 将通道ch放到Rank1，采样239.5周期HAL_ADC_Start(&adc_handle); // 启动规则组转换（单次，因为Continuous=DISABLE）HAL_ADC_PollForConversion(&adc_handle, 10); // 轮询等待转换完成，超时10ms（返回HAL_OK则完成）return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&adc_handle); // 读取12位转换结果（右对齐）
}
实验二：ADC 单通道 + DMA 连续采样（ADC1→变量）
main.c
#include "sys.h" // 系统初始化/时钟
#include "delay.h" // 延时
#include "led.h" // LED
#include "uart1.h" // 串口1
#include "adc.h" // 本例ADC+DMA接口：adc_dma_inituint16_t adc_result = 0; // DMA循环将ADC结果（半字）不断写到此变量int main(void)
{HAL_Init(); // HAL初始化（SysTick等）stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); // 72MHz主频led_init(); // LED初始化uart1_init(115200); // 串口1初始化adc_dma_init((uint32_t *)&adc_result);// 初始化ADC1+DMA：目标地址=adc_result，长度=1（见adc.c）printf("hello world!\r\n"); // 打印开机信息while(1) // 主循环{ // adc_result 会被 DMA 不断更新，这里直接读取并换算电压printf("adc result: %f\r\n", (float)adc_result / 4096 * 3.3);delay_ms(500); // 0.5s打印一次}
}
adc.c
#include "adc.h" // 声明本模块接口ADC_HandleTypeDef adc_handle = {0}; // ADC1 句柄
DMA_HandleTypeDef dma_handle = {0}; // DMA1 通道句柄（用于ADC）// ADC高层配置：单通道 + 连续转换
void adc_config(void)
{adc_handle.Instance = ADC1; // 使用ADC1adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; // 结果右对齐adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; // 不扫描（单通道）adc_handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; // 连续转换（自动重复）adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1; // 规则通道数=1adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; // 不连续禁用adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0; // 无效adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; // 软件触发（连转仅第一次需要）HAL_ADC_Init(&adc_handle); // 应用上述配置HAL_ADCEx_Calibration_Start(&adc_handle); // 校准
}// HAL回调：底层时钟/引脚/分频配置
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{if(hadc->Instance == ADC1) // 仅处理ADC1{RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0}; // RCC外设时钟配置结构体GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0}; // GPIO初始化结构体__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); // 使能ADC1时钟__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA时钟gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1; // PA1=通道1输入gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; // 模拟输入模式HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct); // 初始化PA1adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; // 选择ADC外设时钟配置adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; // ADCCLK=PCLK2/6（≤14MHz）HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init); // 写入分频设置}
}// DMA配置：ADC1 → DMA1_Channel1（固定映射）
void dma_config(void)
{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); // 使能DMA1时钟dma_handle.Instance = DMA1_Channel1; // 选择通道1（ADC1固定使用）dma_handle.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; // 方向：外设→内存（ADC->内存）// 目的端（内存）配置：dma_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; // 半字对齐（ADC DR 是16位）dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; // 目的地址自增（若目标是单变量可改为DISABLE）// 源端（外设）配置：dma_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; // 半字对齐（与ADC DR一致）dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; // 外设地址不自增（固定DR）dma_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM; // 通道优先级（LOW/MEDIUM/HIGH/VERY_HIGH）dma_handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; // 循环模式（持续覆盖目标地址/数组）HAL_DMA_Init(&dma_handle); // 写DMA相关寄存器__HAL_LINKDMA(&adc_handle, DMA_Handle, dma_handle); // 将DMA句柄挂接到ADC句柄（adc_handle.DMA_Handle）
}// 通道配置工具函数：将通道加入规则组并设置采样时间
void adc_channel_config(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_config = {0}; // 通道配置结构体清零adc_ch_config.Channel = ch; // 指定通道（ADC_CHANNEL_1 等）adc_ch_config.Rank = rank; // 指定规则序号（RANK_1）adc_ch_config.SamplingTime = stime; // 设置采样时间（例如239.5周期）HAL_ADC_ConfigChannel(hadc, &adc_ch_config); // 写入寄存器生效
}// 对外一键初始化：配置ADC->通道->DMA，并启动ADC+DMA
void adc_dma_init(uint32_t *mar)
{adc_config(); // 配置ADC1为连续转换adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_1, // 选择通道1（PA1）ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5); // Rank1，长采样更稳dma_config(); // 配置DMA1_Channel1（外设->内存，循环）HAL_ADC_Start_DMA(&adc_handle, mar, 1); // 启动ADC+DMA：目的地址mar，长度=1（单位：半字）// 说明：若 mar 指向数组且希望连续写入多个元素，可以把长度改为元素个数
}
实验三：ADC 多通道扫描 + DMA（ADC1→数组）
main.c
#include "sys.h" // 系统初始化
#include "delay.h" // 延时
#include "led.h" // LED
#include "uart1.h" // 串口1
#include "adc.h" // 本例ADC+DMA接口uint16_t adc_result[4] = {0}; // 存放4个通道的结果，DMA循环依次写入[0..3]int main(void)
{HAL_Init(); // HAL初始化stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); // 72MHz主频led_init(); // LED初始化uart1_init(115200); // 串口1初始化adc_dma_init((uint32_t *)&adc_result);// 初始化ADC扫描+DMA，目标地址为adc_result数组printf("hello world!\r\n"); // 打印开机信息while(1) // 主循环{ // 打印四个通道（Rank1~Rank4）的电压值（假定Vref=3.3V）printf("通道0电压: %f\r\n", (float)adc_result[0] / 4096 * 3.3);printf("通道1电压: %f\r\n", (float)adc_result[1] / 4096 * 3.3);printf("通道2电压: %f\r\n", (float)adc_result[2] / 4096 * 3.3);printf("通道3电压: %f\r\n\r\n", (float)adc_result[3] / 4096 * 3.3);delay_ms(500); // 0.5s打印一次（期间数组会被DMA不断覆盖）}
}
adc.c
#include "adc.h" // 本模块头文件ADC_HandleTypeDef adc_handle = {0}; // ADC1 句柄
DMA_HandleTypeDef dma_handle = {0}; // DMA1 通道句柄// ADC高层配置：多通道扫描 + 连续
void adc_config(void)
{adc_handle.Instance = ADC1; // 选择ADC1adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; // 右对齐adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_ENABLE; // 启用扫描（多通道）adc_handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; // 连续转换：SQR列表循环转换adc_handle.Init.NbrOfConversion = 4; // 规则组通道总数=4（Rank1~Rank4）adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; // 不连续禁用adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0; // 无效adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;// 软件触发（连转仅首次）HAL_ADC_Init(&adc_handle); // 写寄存器并调用MSPHAL_ADCEx_Calibration_Start(&adc_handle); // 校准
}// HAL回调：ADC1底层时钟/引脚/分频
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{if(hadc->Instance == ADC1) // 仅处理ADC1{RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0}; // RCC外设时钟配置GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0}; // GPIO初始化结构体__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); // 使能ADC1时钟__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 使能GPIOA时钟gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 | // PA0=CH0, PA1=CH1,GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3; // PA2=CH2, PA3=CH3gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; // 设置为模拟输入HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct); // 初始化PA0~PA3adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; // 选择ADC外设时钟adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; // ADCCLK=PCLK2/6（≤14MHz）HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init); // 应用分频设置}
}// DMA配置：ADC1 → DMA1_Channel1，循环把4个半字写入数组
void dma_config(void)
{__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE(); // 开DMA1时钟dma_handle.Instance = DMA1_Channel1; // 选择通道1（ADC1固定）dma_handle.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; // 外设→内存// 目的端（内存）参数：数组按半字递增dma_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; // 半字对齐（uint16_t）dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; // 目的地址递增（数组）// 源端（外设）参数：固定地址、半字宽dma_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; // 半字对齐（ADC DR）dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; // 外设地址固定（DR）dma_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM; // 通道优先级dma_handle.Init.Mode = DMA_CIRCULAR; // 循环模式：每次扫描结果覆盖数组HAL_DMA_Init(&dma_handle); // 写DMA配置__HAL_LINKDMA(&adc_handle, DMA_Handle, dma_handle); // 挂接DMA到ADC句柄
}// 通道配置：把CH0~CH3依次放进Rank1~Rank4，均使用长采样时间
void adc_channel_config(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t ch, uint32_t rank, uint32_t stime)
{ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_config = {0}; // 通道配置结构体清零adc_ch_config.Channel = ch; // 指定通道（ADC_CHANNEL_0/1/2/3）adc_ch_config.Rank = rank; // 指定顺位（RANK_1..4）adc_ch_config.SamplingTime = stime; // 指定采样时间（这里均为239.5 cycles）HAL_ADC_ConfigChannel(hadc, &adc_ch_config); // 写入SQR/SMPR
}// 一键初始化：配置ADC扫描顺序 + DMA目标数组，并启动
void adc_dma_init(uint32_t *mar)
{adc_config(); // 配置ADC为扫描+连续adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_0, // 第1个转换：CH0→Rank1→写入数组[0]ADC_REGULAR_RANK_1, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5);adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_1, // 第2个转换：CH1→Rank2→写入数组[1]ADC_REGULAR_RANK_2, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5);adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_2, // 第3个转换：CH2→Rank3→写入数组[2]ADC_REGULAR_RANK_3, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5);adc_channel_config(&adc_handle, ADC_CHANNEL_3, // 第4个转换：CH3→Rank4→写入数组[3]ADC_REGULAR_RANK_4, ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5);dma_config(); // 配置DMA循环写4个半字HAL_ADC_Start_DMA(&adc_handle, mar, 4); // 启动ADC+DMA：目标mar为uint16_t[4]，长度=4（半字个数）
}
四、ADC 与 DMA：配置步骤 & 原理（工作机制）
A. ADC（F103，12-bit SAR）
原理：逐次逼近型 ADC；规则组（Regular）定义一串要采的通道（SQR1~3），每个通道有采样时间（SMPRx）。一次转换=采样阶段（采样电容充电）+转换阶段（12位逼近）。
实现步骤（HAL）：
时钟与引脚：
使能
ADC1与对应 GPIO 时钟；通道引脚设为
GPIO_MODE_ANALOG；配置
ADCCLK=PCLK2/div（≤14 MHz）。
ADC 句柄参数：
DataAlign（LEFT/RIGHT）ScanConvMode（多通道=ENABLE，单通道=DISABLE）ContinuousConvMode（连续/单次）NbrOfConversion（规则通道数）DiscontinuousConvMode/NbrOfDiscConversion（可将规则组拆段执行）ExternalTrigConv（硬件触发源或软件触发）
通道与采样时间：
HAL_ADC_ConfigChannel()设置Channel/Rank/SamplingTime采样时间越长→输入高阻/源阻大时更稳。
启动方式：
轮询：
HAL_ADC_Start→HAL_ADC_PollForConversion→HAL_ADC_GetValueDMA：
HAL_ADC_Start_DMA(adc, dest, len)（连续或扫描配合DMA_CIRCULAR）
校准：
HAL_ADCEx_Calibration_Start()上电后做一次，可改善偏差。
电压换算：V = raw/4095 * Vref；若要更准，需测量Vrefint做标定。
B. DMA（F1，DMA1/2 Channel）
原理：DMA 控制器根据通道配置，自动把“源地址→目的地址”搬运指定个数的数据（按 BYTE/HALFWORD/WORD），支持地址递增、循环模式、传输完成/半传输中断。
实现步骤：
开 DMA 时钟；选对通道（F1 固定映射：ADC1→DMA1_Channel1）。
配置方向/对齐/自增/模式/优先级（见上注释）。
把 DMA 句柄挂到外设句柄：
__HAL_LINKDMA(&adc_handle, DMA_Handle, dma_handle)。启动：
轮询：
HAL_DMA_Start+HAL_DMA_PollForTransfer与外设：调用外设的
HAL_xxx_Start_DMA（如HAL_ADC_Start_DMA）
循环采样：对接收场景常用
DMA_CIRCULAR，缓冲区会被持续覆盖。
五、“. / = 后面还能选哪些参数？作用是什么？”
1) ADC_HandleTypeDef.Init 主要字段
DataAlign:ADC_DATAALIGN_RIGHT（常用；读低位）ADC_DATAALIGN_LEFT（左对齐；读高位）
ScanConvMode:ADC_SCAN_DISABLE / ENABLE（单/多通道）ContinuousConvMode:DISABLE / ENABLE（单次/连续）NbrOfConversion:1~16（规则通道数量）DiscontinuousConvMode:DISABLE / ENABLE（把规则组拆段执行，常与外部触发配合）NbrOfDiscConversion:1~8（不连续每段个数）ExternalTrigConv（F1 可选硬件触发源，或软件触发）：ADC_SOFTWARE_STARTADC_EXTERNALTRIGCONV_T1_CC1 / T1_CC2 / T1_CC3 / T2_CC2 / T3_TRGO / T4_CC4 / EXT_IT11_TIM8_TRGO等（不同芯片略有差异）
MSP 分频：
RCC_ADCPCLK2_DIV2 / DIV4 / DIV6 / DIV8（保证 ADCCLK ≤ 14 MHz）
2) ADC_ChannelConfTypeDef
Channel：ADC_CHANNEL_0~17（F1：0~15=外部通道；16=温度；17=Vrefint）Rank：ADC_REGULAR_RANK_1 ~ _16（决定写入 SQR 序列的位置）SamplingTime：ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5 / 7CYCLES_5 / 13CYCLES_5 / 28CYCLES_5 / 41CYCLES_5 / 55CYCLES_5 / 71CYCLES_5 / 239CYCLES_5采样电容充电时间；源阻高/精度要求高→选长一点。
3) DMA_InitTypeDef
Direction:DMA_PERIPH_TO_MEMORY / DMA_MEMORY_TO_PERIPH / DMA_MEMORY_TO_MEMORYPeriphInc:DMA_PINC_DISABLE / ENABLEMemInc:DMA_MINC_DISABLE / ENABLEPeriphDataAlignment:DMA_PDATAALIGN_BYTE / HALFWORD / WORDMemDataAlignment:DMA_MDATAALIGN_BYTE / HALFWORD / WORDMode:DMA_NORMAL / DMA_CIRCULARPriority:DMA_PRIORITY_LOW / MEDIUM / HIGH / VERY_HIGH
1.Direction — 传输方向
作用：告诉 DMA“谁是外设端、谁是内存端”。这会影响“地址自增”“数据宽度”等含义。
DMA_PERIPH_TO_MEMORY（外设→内存）
场景：ADC 接收、USART/SPI/RX 等。
典型：外设地址固定（DR 寄存器），内存地址递增到缓冲区。DMA_MEMORY_TO_PERIPH（内存→外设）
场景：USART/SPI/TX、把一段缓冲发出去。
典型：外设地址固定（DR），内存地址递增。DMA_MEMORY_TO_MEMORY（内存↔内存）
场景：大块拷贝/填充。
典型：源/目的都递增；或做“常数填充”时源不递增、目递增。
⚠️ 注：在部分 F1 上，M2M 不支持循环模式（以参考手册为准）。
小贴士：调用
HAL_DMA_Start(hdma, src, dst, length)时，参数顺序始终是源地址、目标地址，与Direction保持一致。
2.PeriphInc — 外设端地址自增
作用：每搬运一次后，外设端地址是否 + 数据宽度。
DMA_PINC_DISABLE（常用）
多数外设只有一个数据寄存器（如USARTx->DR、ADCx->DR），地址固定，应禁用。DMA_PINC_ENABLE
很少用。只有在外设端是一片地址连续的寄存器/缓冲（或做 M2M 时把“源”当“外设端”）才会启用。
3. MemInc — 内存端地址自增
作用：每搬运一次后，内存端地址是否 + 数据宽度。
DMA_MINC_ENABLE（常用）
往数组里写/从数组读（RX/TX 缓冲、ADC 采样数组）。DMA_MINC_DISABLE
往一个固定变量里写（如 ADC 连续采样只想覆盖同一个uint16_t变量）；或做“常数填充”（源固定、目的递增）。
4.PeriphDataAlignment — 外设端数据宽度
作用：外设端一次传输的数据单位（字节/半字/字）。
DMA_PDATAALIGN_BYTE（8 位）
USART/一般 SPI 的数据寄存器默认 8 位。DMA_PDATAALIGN_HALFWORD（16 位）
ADC 的 DR 是 16 位；SPI 若配置 16 位帧也选这个。DMA_PDATAALIGN_WORD（32 位）
少数外设/内存映射需要；常见度低。
⚠️ 必须与外设实际数据宽度匹配，否则会溢出/错位。
5.MemDataAlignment — 内存端数据宽度
作用：内存端一次传输的数据单位（字节/半字/字）。
DMA_MDATAALIGN_BYTE（8 位）
往uint8_t数组搬运。DMA_MDATAALIGN_HALFWORD（16 位）
往uint16_t数组或变量搬运（ADC 最常用）。DMA_MDATAALIGN_WORD（32 位）
往uint32_t数组搬运（速度更高，但地址必须 4 字节对齐）。
允许“外设端宽度”和“内存端宽度”不同，但地址必须按各自宽度对齐；F1 不带 FIFO，宽度不匹配会降低效率或出错。
6.Mode — 传输模式
作用：到达 length 后是否自动“重装”并继续。
DMA_NORMAL（单次）
传满就停；适合一次性搬运、单次 TX、单次采样。DMA_CIRCULAR（循环）
计数清零后自动重新装载初始计数和地址，继续搬运。
场景：ADC 连续采样到循环缓冲、串口不停接收。若
MemInc=ENABLE：在数组里循环写入（配合半传/满传回调做环形处理）。若
MemInc=DISABLE：一直覆盖同一个变量（只保留最新值）。
⚠️ M2M 在许多 F1/早期系列不支持循环（查 RM）。
7.Priority — DMA 通道优先级
作用：多通道并发时的仲裁先后（非 NVIC 中断优先级）。
DMA_PRIORITY_LOW / MEDIUM / HIGH / VERY_HIGH
RX/实时性强（如高速 UART RX、ADC 采样）设高；
发数据/非关键链路可设低。
只有当多条 DMA 同时争用总线时才体现出差别。
4) 常用 HAL 函数（作用简述）
ADC
HAL_ADC_Init()：写入 ADC 初始化参数并调用 MSPHAL_ADC_ConfigChannel()：配置 SQR/SMPR（通道/顺序/采样时间）HAL_ADCEx_Calibration_Start()：校准HAL_ADC_Start()/HAL_ADC_Stop()：开始/停止规则转换HAL_ADC_PollForConversion()：轮询等待转换结束HAL_ADC_GetValue()：取 12 位结果HAL_ADC_Start_DMA(adc, dst, len)：ADC+DMA 启动（dst 为半字数组/变量，len 为半字个数）
DMA
HAL_DMA_Init()/HAL_DMA_DeInit()：通道配置/反配HAL_DMA_Start()/HAL_DMA_Start_IT()：启动一次搬运（可开中断）HAL_DMA_PollForTransfer()：轮询等待 HT/TCHAL_DMA_Abort(_IT)：终止__HAL_LINKDMA()：将 DMA 句柄挂入外设句柄__HAL_DMA_GET_COUNTER()：读剩余计数（CNDTR）
六、实战提示（精度与稳定性）
Vref 不是绝对 3.3V：要更准，用
Vrefint标定或用外部参考。采样时间选择：光敏电阻+分压器源阻较高，采样时间选长（如 239.5 cycles）能让采样电容充分充电。
ADCCLK 频率：F1 要 ≤14 MHz，超了会精度下降。
DMA 循环：多通道+循环时，数组会被不断覆盖；处理数据时注意临界区或使用双缓冲。
MemInc 设置：单变量目的地建议
MINC_DISABLE，数组则MINC_ENABLE。