5.1.3. Ацп

В зависимости от модели, в микроконтроллеры STM32 может быть встроено один или два аналогово-цифровых преобразователя. АЦП питаются отдельным напряжением, которое в зависимости типа корпуса может находиться в пределах 2.4…3.6В. Источник опорного напряжения (ИОН) АЦП соединен либо внутренне с напряжением питания АЦП, либо со специальными внешними выводами. АЦП характеризуется 12-битной разрешающей способностью и частотой преобразования 1МГц. У него имеется до 18 мультиплексированных каналов, 16 из которых можно использовать для измерения внешних сигналов. Оставшиеся два канала связаны со встроенным датчиком температуры и внутренним ИОН.

В МК STM32 интегрирован высококачественный 12-битный АЦП на частоту преобразования 1 МГц со встроенными ИОН и датчиком температуры

5.1.3.1. Время преобразования и группы преобразования

АЦП поддерживает возможность раздельного программирования времени преобразования в каждом из каналов. Всего предусмотрена возможность выбора 8 дискретных значений из диапазона от 1.5 до 239.5 циклов.

Частота преобразования задается индивидуально для каждого из каналов АЦП

Каждый АЦП поддерживает два базовых режима преобразования: регулярный и инжектированный. В режиме регулярных преобразований задается канал или группа каналов, которые в дальнейшем преобразовываются поочередно. Число каналов в группе регулярных преобразований конфигурируется пользователем (до 16 каналов). Кроме того, можно задавать порядок преобразования каналов, а один и тот же канал канал в цикле преобразования может быть оцифрован несколько раз. Группа регулярных преобразований запускается программно или аппаратно различными сигналами таймеров или по 1-ой линии внешних прерываний (EXTI 1). Сразу после запуска, преобразования в регулярной группе выполняются непрерывно. Альтернативно, группа может работать в режиме с остановкой преобразования, когда по завершении оцифровки выбранных каналов преобразование приостанавливается вплоть до следующего запуска группы регулярных преобразований.

Последовательность преобразования в группе регулярных преобразований может быть непрерывной (циклической) или периодической, когда после каждого запуска преобразований выполняется преобразование выбранных каналов

Каждый раз, когда завершается оцифровка в группе регулярных преобразований, результат преобразования помещается в единственный регистр результата преобразования и генерируется прерывание. 12-битный результат хранится в 16-битном регистре с левым или правым выравниванием бит.

12-битный результат хранится в 16-битном регистре результата с левым или правым выравниванием бит

У АЦП1 имеется специальный канал ПДП, который может использоваться для передачи каждого результата преобразования в организованный в памяти буфер данных. Использование данного метода позволяет сократить частоту генерации прерываний до одного по завершении каждого цикла оцифровки группы регулярных преобразований. Более продвинутым методом является использование двойного буфера, который позволяет выполнять обработку накопленных данных из одной части буфера и, при этом, продолжать записывать результаты преобразований во вторую часть буфера, а по завершении цикла преобразования наоборот - обрабатывать данные из второй части, а помещать новые данные в первую. Для реализации данного метода необходимо использовать прерывания по половинному и полному завершению ПДП, а также режим кольцевого буфера в блоке ПДП.

АЦП1 имеет поддержку ПДП для автоматической передачи в созданный пользователем в статическом ОЗУ буфер данных

Другая группа преобразований называется инжектированной. В последовательность преобразований инжектированной группы может входить до четырех каналов, а запуск преобразований выполняется программно или аппаратно. Сразу после запуска этой группы, приостанавливается оцифровка в группе регулярных преобразований, выполняется собственная последовательность преобразований, а затем возобновляется очередность преобразований в регулярной группе. Также как и в случае регулярной группы, может быть заданы любая последовательность каналов и многократное преобразование одного и того же канала в одной последовательности преобразований. Однако, в отличие от регулярной группы, у каждого инжектированного преобразования имеется свой собственный регистр результата и регистр смещения.

Регистры результата преобразования инжектированной группы дополнены битом знака и могут быть с правым или левым выравниванием

В регистр смещения можно запрограммировать 16-битное значение, которое автоматически вычитается из результата преобразования АЦП. Если результирующее значение - отрицательное, то регистр результата инжектированной группы дополняется знаком. Также как и в регулярной группе, результат может храниться с правым или левым выравниванием