唐承乾

模拟信号

为了与数据区分，我们把平时看到的连续的信号，比如说电压、电流随时间变化的曲线。就是模拟信号。

数字信号

CPU里面用数字表示的信号。如果我们画他的曲线，则是不连续的，像楼梯一样的波形。

比如：

y=kx，可以用来表述模拟信号。

y={0|0<x<1,1|<1x<2,2|2<x<3…};

（如果还是不能理解可见视频，里面举了很多例子）

如果我们在XY坐标下绘制他们的曲线，就能明显感觉到他们的区别。这也是离散与连续的区别。

ADC

ADC全称 Analog-to-Digital Converter，即模拟-数字转换器，可以将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号，以便CPU进行存储，进而进行加减等数据处理，称之为数字信号处理。

STM32F103xx 系列有 3个 ADC，ADC 分辨率高达 12 位，它有多达18个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。这些通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。 ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。

STM32F103rct6 的 ADC 最大的转换速率为 1Mhz，也就是转换时间为 1us（12 位分辨率 时）。

若是不能体会到转化速度、分辨率，精度等概念，没事，我们会在后面的学习中，体会到这些概念的涵义。

线性比例转换

ADC都有满量程，比如STM32的ADC满量程基本都是3.3V，也就是可以测量的电压为0-3.3V，这里有一个好消息和一个坏消息。好消息是ADC的量程可以更改，32有个引脚VREF就是用来调节参考电压的；坏消息是，一般网上购买的开发板不会把这个参考引脚直接连接了3.3V，不会引出来。

ADC测量的测量，是在0-满量程（此处讨论32单片机，下面一概使用3.3V表示满量程），进行线性对应。

比如满量程对应数字为100，32调用ADC去测量3.3V电压，芯片得到的数据是100，如果去测量1.65V，那么芯片得到的数据是50。0V对应0。

ADC位数——分辨率

正如他的名字，反应了ADC对电压的分辨能力。我们在“线性比例转换”部分举的例子里，让满量程对应100，这个100是随意举的，实际要根据ADC位数来确定，比如今天我们的主角F1的12位ADC，3.3V满量程对应2^12-1=4095。用它去测量1.65V，ADC返回给单片机的数据是1.65/3.3*4095≈2048。

现在思考一个问题，如果用它分别去测量0V和0.3mv信号会怎么样？我们通过计算来算下。

测量0V： 0/3.3*4095=0;

测量0.3mV： 0.3/3300*4095≈0.38≈0（ADC返回的数据必须是整数）

这样就体现出了分辨率的重要性，12位3.3V满量程能分辨的电压为：3.3/4095≈8mv，也就是他能分辨的数据只能是0、0.8、1.6、2.4。。。mv，如果是中间的电压，返回的数据取就近的。如果ADC换成了13位的，那么能分辨的电压变成了3.3/（2^13-1）=0.4mv。他返回的数据就变成了0，0.4，0.8，1.2……mv。接下来我们再次测量0和0.3mv。

测量0V： 0/3.3*8191=0;

测量0.3mV： 0.3/3300*8191≈0.76≈1。

采样率

意思是采样速度，比如我们采样周期为1s的信号，如果采样率为10hz，那么一个周期可以采样10个点，如果采样率是10k，那么一个周期可以采样10k个点。

我们如何控制采样率呢，我们可以用定时器，打开它的中断，在他的中断里采样。比如我们设置定时器为10k的中断，那么它的采样率就是10k。但是这样操作虽然简单，但是频繁的进入中断会耽误CPU的运行。

定时器可以在更新时产生一个更新信号，这个信号在32内部可以作为信号，来触发ADC去采样。这样就是硬件在完成，不会打扰CPU的进程。就好比你又聘用了一个助理去帮你触发ADC，你就有时间去喝咖啡了。

前言

关于DMA的系统介绍，完全可以单独开一节课，因为DMA使用的很是广泛，学到后面我们还会接触到升级版的DMAMUX，专为图像处理而生的DMA2D等等。有想法深入了解的同学可以阅读stm32f1的中文参考手册，或者CSDN上查找DMA的相关文章进行进一步的学习。这里只进行最基础的介绍以及如何在ADC的开发中调用DMA。

作用

DMA听起来很高级，仿佛能和DNA的专业程度一教高下，但他其实就是一个“数据的搬运工”。单片机主要靠CPU来处理中断，运行代码，搬运数据等各种事情，但是他就像人一样，一次只能做一件事，如果在搬运数据，就不能运行代码，或者中断处理反应迟钝，如果雇一个管家去帮你搬运数据，CPU就能节省出时间去做别的事情。考虑同时数据的搬运会占用大量的时间，于是32的设计师加入了DMA功能。用于搬运数据。