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1.ADC（采样和转换时间、常规单通道转换、定时器触发、串口示波器）

news 2026/5/13 9:51:37

1.ADC

单片机里的ADC

2.ADC采样深度

3.ADC类型

4.ADC的内部结构

输入一个脉冲，计划执行一遍

每输入一个脉冲，ADC就转换一次

5.ADC采样时间和转换时间

5.1 ADC时钟，采样和转换时间

5.2 转换时间的计算

5.3 采样时间的计算

理想状态下ADC每s最多执行多少次转换？

6. ADC常规单通道转换实验

光敏传感器模块

计算信号源光敏传感器的内阻？

戴维南等效定律

6.1 启动常规序列

6.2 等待转换结束

是阻塞式等待 ADC 转换完成标志（EOC），它本身只是一个「状态查询」函数，既不是注入式、也不是常规式，只是一个通用的等待接口。
它到底对应哪种模式，取决于你之前配置和启动的 ADC 通道类型。

6.3获取转换结果

7. 定时器触发常规序列实验

实现间隔为1ms的采样。

intmain(void){//开启定时器3HAL_TIM_Base_Start(&htim3);HAL_ADC_Start(&hadc1);while(1){// #1. 等待转换结束HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,HAL_MAX_DELAY);// #2. 读取转换结果uint32_tdr=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);// #3. 将结果转换成电压floatvoltage=dr*(3.3f-0.0f)/4095.0f;// #4. 通过串口发送给电脑HAL_UART_Transmit(&huart1,(uint8_t*)buffer,strlen((buffer)),HAL_MAX_DELAY);}}

6.4 串口示波器

我来帮你把这个问题拆开讲清楚，你就能明白「定时器外部触发」和「while循环里读数据」的关系了。

一、先理解你图里的时序

外部触发信号：每1ms来一次脉冲，触发ADC开始转换。
ADC转换时间：需要(7.5+12.5)个时钟周期，假设ADC时钟是4MHz，总耗时是20/4MHz = 5us，和图里标注的5us完全对应。
读取结果：转换完成后，你需要把结果读出来，这一步是在转换结束之后才做的。

二、为什么很多教程会用while循环？

你截图里的代码，是**「软件轮询模式」**的ADC，它的逻辑是这样的：

HAL_ADC_Start(&hadc1);// 启动转换（或者由外部触发启动）while(1){// 1. 死等转换完成（轮询标志位）HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,HAL_MAX_DELAY);// 2. 读取结果uint32_tdr=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);}

这里的while循环，本质上是为了重复执行“等待转换完成+读取结果”这一整套动作，实现连续采样。

三、问题的核心：「定时器触发」和「while循环」的矛盾点

你现在的困惑是：既然已经用定时器每1ms触发一次ADC转换了，为什么还要用while循环去读？

这就要分两种情况来看了：

情况1：你用的是「定时器触发ADC + 软件轮询读取」（也就是你截图里的模式）

定时器的作用：每1ms自动给ADC一个启动信号，让ADC开始转换。
while循环里的HAL_ADC_PollForConversion作用：检查这次转换是不是已经完成了。因为ADC转换需要几微秒，触发信号来了，转换并不会立刻结束，你需要等它完成才能读结果。
为什么要循环？因为下一次1ms触发信号来了，又会启动一次新的转换，你需要再等它完成、再读结果。循环就是为了处理一次又一次的转换结果。

但这种模式效率很低：HAL_ADC_PollForConversion会一直占用CPU，直到转换完成，CPU在这期间什么都干不了。

情况2：你用的是「定时器触发ADC + DMA/中断」（更推荐的方式）

这种模式下，你完全不需要在while循环里轮询：

定时器触发ADC开始转换。
ADC转换完成后，自动通过DMA把数据搬运到内存，或者触发一个中断。
你在中断服务函数里读取结果，或者直接处理DMA里的数据。
主循环里CPU可以做其他事情，不会被ADC阻塞。

四、你截图里的代码，有一个“时序错位”的问题

你图里的外部触发是每1ms一次，转换时间只有5us，这没问题。
但你代码里用了HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, HAL_MAX_DELAY);，这意味着：

如果ADC转换没完成，CPU会一直卡在这行代码，直到超时或者转换完成。
对于5us的转换来说，这行代码虽然耗时很短，但它会把CPU锁死在这里，无法做其他任何事。
这种方式和“定时器外部触发”的优势是矛盾的——定时器触发本来就是为了让ADC和CPU并行工作，结果你用轮询把CPU又绑死了。

五、给你一个更合理的「定时器触发+非阻塞读取」方案

如果你已经配置了定时器触发ADC，推荐用中断模式，就不用while循环里轮询了：

// 1. 在初始化里配置：定时器触发ADC、开启转换完成中断// MX_ADC1_Init();// MX_TIM2_Init();// HAL_ADC_Start_IT(&hadc1); // 启动ADC并开启中断// 2. 中断回调函数：转换完成后自动调用voidHAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef*hadc){if(hadc->Instance==ADC1){// 这里读取结果，不会阻塞主循环uint32_tdr=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);floatvoltage=dr*3.3f/4095.0f;// 处理数据，比如发串口}}// 主循环里可以做其他事情intmain(void){while(1){// 这里放你的其他业务逻辑，不会被ADC阻塞}}