前言：

整了块STM32H750，连板带芯片两个8M FLASH居然只要35元，看着外围器件怕是得亏本吧？先速速拿下，试试STM32的ADC多通道过采样（没使用DMA）以及外部编码器脉冲个数统计。开发使用Cubemx+Keil5。（镇楼图还是挺好看的）

正文：

1、定时器选择编码器脉冲为时钟源

编码器脉冲个数统计我们不使用外部中断的形式（外部中断会反复进入中断占用CPU资源），这里没有使用高级定时器的编码器模式是因为我只统计个数，不在乎方向，同时对精度要求不太高，不想占用高级定时器资源。下图是Cubemx的配置。这里要注意不是所有的定时器都支持外部脉冲作为时钟源，我这里使用的是TIM3。

然后读取寄存器的值就行。

Other
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count=__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);    /*读取计数值*/

2、ADC采集

H750 的 ADC 原生支持 16 位分辨率（但在实际采样中，由于噪声等因素，采样结果可能会出现抖动），最高支持过采样1024次，生成一个 26 位的累加值，根据过采样公式（下图一），16 位 ADC 经过 1024 倍过采样后，可以获得21 位的等效分辨率。值得一提的是为什么使用过采样，单纯16位ADC采样得到的值已经挺飘了，我理解过采样的意义是硬件滤波和可以提高ADC等效分辨率。

比如说原本16位的ADC设置过采样1024次（连续采样1024次加起来）可以获得一个26位的数（这个数不代表ADC的精度到了26位），根据下图一的公式（信号处理领域中关于过采样与有效分辨率提升的经典公式，推导过程省略），代入1024这个值可得5，所以16位ADC过采样1024次可以得到21位等效分辨率的ADC。

能实现硬件滤波是因为多次采样取平均。比如说你只需要16位ADC的结果，但过采样1024轮，最后的结果右移10位（相当于除以1024，这种操作的本质是低通滤波）。

我这里读取内部温度以及内部基准电压进而校准外部采集的电压（我这里是采集VCC输入电压）。如下二三图是ADC3的设置（ADC时钟75MHz）。

另外值得一提的是，采样时间也要注意，这个要根据输入阻抗来选择，不能过小，如果采样时间太短，电容无法完全充电，导致误差增加（采样保持误差）。如果过大，会造成资源浪费。我的经验是从大逐渐缩小，直到ADC采样的值出现明显误差然后把时间拉升一到两个等级（如下图四），当然，你也可以翻手册计算出采样时间。

同时增加规则通道（Nember of conversion那里）数量到3，然后选择每个规则通道连接的通道（比如说外部的Pin脚）和采样时间。

3、部分代码展示

阅读数据手册，拿到芯片在30度和110度的ADC以及出厂时外加3.3V（需要核实）电压的内部基准电压数据存放的位置（这新编辑器的代码看起来这么奇怪的，不同颜色高亮都没有，感觉旧版舒服）。感谢@warmonkey提供的参考代码。

C++
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#define FULL_SCALE 65535
extern ADC_HandleTypeDef hadc3;
uint8_t ADC_cycles=0;
double VREFINT_CAL; //VREFINT_CAL 是 VREFINT 校准值
unsigned int TS_DATA; //TS_DATA 是由 ADC 转换得到的实际温度传感器输出值
double adcx; //斜率
double temp; //温度

double VDDA; //器件供电的实际的 VDDA 电压
unsigned int V_CHANNELx; //通道读取的值
double VCC_value; //VCC电压

unsigned int VREFINT_DATA; //VREFINT_DATA 是由 ADC 转换得到的实际 VREFINT 输出值
double vref_value; //内部参考电压的读数

/* USER CODE END Header_Uart1_TXRX */
void Uart1_TXRX(void *argument)
{
  /* USER CODE BEGIN Uart1_TXRX */

//	uint32_t ACD_over_cycls=0;
	VREFINT_CAL = *(unsigned short*)(0x1FF1E860);//STM32H750，不同系列可能不一样，具体看手册
	printf("VREFINT_CAL : %f\r\n",VREFINT_CAL);
	HAL_ADC_Start(&hadc3);
  /* Infinite loop */
  for(;;)
  {
		if(__HAL_ADC_GET_FLAG(&hadc3, ADC_FLAG_EOC) && ADC_cycles==0) //第一次转换OK
		//if (ACD_over_cycls >= 1024)			
		{
			//__HAL_ADC_CLEAR_FLAG(&hadc3, ADC_FLAG_EOC); // 每个EOC置1后清除标志位 注意：不需要这一步，因为HAL_ADC_GetValue会自动清除ADC_FLAG_EOC
			ADC_cycles=1;
			TS_DATA = HAL_ADC_GetValue(&hadc3);
			adcx = (110.0-30.0)/(*(unsigned short*)(0x1FF1E840) - *(unsigned short*)(0x1FF1E820));//出厂时110度和30度的ADC值，这里是获得斜率（这个是3.0V下测得还是3.3V下测得的？）
//			printf("adc_30 : %d\r\n",*(unsigned short*)(0x1FF1E840));
//			printf("adc_110 : %d\r\n",*(unsigned short*)(0x1FF1E820));
			temp = adcx*(TS_DATA - *(unsigned short*)(0x1FF1E820))+30;
		}
		
		if(__HAL_ADC_GET_FLAG(&hadc3, ADC_FLAG_EOC) && ADC_cycles==1) //第二次转换OK
		{
			//__HAL_ADC_CLEAR_FLAG(&hadc3, ADC_FLAG_EOC); // 每个EOC置1后清除标志位 注意：不需要这一步，因为HAL_ADC_GetValue会自动清除ADC_FLAG_EOC
			ADC_cycles=2;
			VREFINT_DATA = HAL_ADC_GetValue(&hadc3);
			VDDA = (double)3.3*VREFINT_CAL/VREFINT_DATA;
			vref_value = (double)VDDA/FULL_SCALE*VREFINT_DATA;
		}
		
		if(__HAL_ADC_GET_FLAG(&hadc3, ADC_FLAG_EOC) && ADC_cycles==2) //第二次转换OK
		{
			//__HAL_ADC_CLEAR_FLAG(&hadc3, ADC_FLAG_EOC); // 每个EOC置1后清除标志位 注意：不需要这一步，因为HAL_ADC_GetValue会自动清除ADC_FLAG_EOC
			ADC_cycles=0;
			V_CHANNELx = HAL_ADC_GetValue(&hadc3);
			VCC_value = (double)V_CHANNELx/65535*VDDA;
			HAL_ADC_Stop(&hadc3);
			printf("TS_DATA : %d\r\n",TS_DATA);//读到的值
			printf("MCU Temperature : %f度\r\n",temp);//MCU温度
			printf("VREFINT_DATA: %d\r\n",VREFINT_DATA);//读到的值
			printf("MCU VREF: %f伏\r\n",vref_value);//内部基准的电压
			printf("V_CHANNELx: %d\r\n",V_CHANNELx);//读到的值
			printf("MCU VCC: %f伏\r\n",VCC_value);//VCC电压
			osDelay(500);
			HAL_ADC_Start(&hadc3);
		}
    osDelay(1);
  }
  /* USER CODE END Uart1_TXRX */
}

另外ADC初始化时要校准。

Other
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HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc3, ADC_CALIB_OFFSET_LINEARITY, ADC_SINGLE_ENDED);

如下图一二是通过内部参考电压校准ADC的方法（我的算法似乎还有点瑕疵，需要优化）。

未END

PS：感觉我对ADC的理解还不是很深，欢迎各位发言。