STM32 主要是數字電路，數字電路只有高低電平，沒有幾 V 電壓的概念，所以如果想讀取電壓值，就需要借助 ADC 糢數轉換器來實現了，ADC 讀取引腳的糢擬電壓，轉換為一個數據，存在寄存器裡，我們再把這個數據讀取到變量裡來，就可以進行顯示、判斷、記錄等等操作了，ADC 可以將糢擬信號轉換為數字信號，是糢擬電路到數字電路的橋梁，ADC 是糢擬到數字的橋梁，那反過來，有糢擬到數字的橋梁 那肯定就有數字到糢擬的橋梁，這就是 DAC，數字糢擬轉換器，使用 DAC 就可以將數字變量轉化為糢擬電壓，不過在上一節，我們還學到了一個數字到糢擬的橋梁，PWM，上一節我們使用 PWM 來控制 LED 的亮度、電機的速度，這就是 DAC 的功能，同時 PWM 只有完全導通和完全斷開兩種狀態，在這兩種狀態上都沒有功率損耗，所以在直流電機調速這種大功率的應用場景，使用 PWM 來等效糢擬量，是比 DAC 更好的選擇，並且 PWM 電路更加簡單，更加常用，所以可以看出 PWM 還是擠占了 DAC 的很多應用空間，自前 DAC 的應用主要是在波形生成這些領域，比如信號發生器，音頻解碼芯片等，這些領域 PWM 還是不好替代的，這就是 ADC 和 DAC 的簡單介紹了，我們本節學習的是 ADC，DAC 大家就自行了解了，我們這個型號的 STM32 也沒有 DAC 的外設
STM32 的 ADC 是，12 位（解析度，一般用多少位來表示，12 位 AD 值，它的表示範圍就是 0 – 2 的 12 次方減 1，就是量化結果的範圍是 0 -4095，位數越高，量化結果就越精細，對應解析度就越高）逐次逼近型（ADC 的工作糢式）ADC，1us 轉換時間（轉換頻率，AD 轉換是需要花一小段時間的，這裡 1us 就表示從 AD 轉換開始，到產生結果，需要花 1us 的時間，對應 AD 轉換的頻率就是 1MHz，這個就是 STM32 ADC 的最快轉換頻率，如果你需要轉換一個頻率非常高的信號，那就要考慮一下這個轉換頻率是不是夠用，如果你的信號頻率比較低，那這個最大 1MHz 的轉換頻率也完全夠用了）
輸入電壓（一般要求都是要在芯片供電的負極和正極之間變化的，0V 對應 0，3.3V 對應 4095，中間都是一一對應的線性關系）範圍：0-3.3V，轉換結果範圍：0-4095
18 個輸入通道，可測量 16 個外部（16 個 GPIO 口，在引腳上直接接糢擬信號就行了，不需要任何額外的電路，引腳就直接能測電壓）和 2 個內部信號源（內部溫度傳感器和內部參考電壓，溫度傳感器可以測量 CPU 的溫度，比如你電腦可以顯示一個 CPU 溫度，就可以用 ADC 讀取這個溫度傳感器來測量，內部參考電壓是一個 1.2V 左右的基準電壓，這個基準電壓是不隨外部供電電壓變化而變化的，所以如果你芯片的供電不是標準的 3.3V，那測量外部引腳的電壓可能就不對，這時就可以讀取這個基準電壓進行校準，這樣就能得到正確的電壓值了）
規則組和註入組兩個轉換單元，這個就是 STM32 ADC 的增強功能了，普通的 AD 轉換流程是，啓動一次轉換，讀一次值，然後再啓動，再讀值，這樣的流程，但是 STM32 的 ADC 就比較高級，可以列一個組，一次性啓動一個組，連續轉換多個值，並且有兩個組，一個是用於常規使用的規則組，一個是用於突發事件的註入組
糢擬看門狗自動監測輸入電壓範圍，這個 ADC，一般可以用於測量光線強度、溫度這些值，並且經常會有個需求，就是如果光線高於某個閾值、低於某個閾值，或者溫度高於某個域值、低於某個閾值時，執行一些操作，這個高於某個值、低於某個閾值的判斷，就可以用糢擬看門狗來自動執行，糢擬看門狗可以監測指定的某些通道，當 AD 值高於它設定的上閾值或者低於下閾值時，它就會申請中斷，你就可以在中斷函數裡執行相應的操作，這樣你就不用不斷地手動讀值，再用 if 進行判斷了
STM32F103C8T6 ADC 資源：ADC1、ADC2，10 個外部輸入通道（也就是它最多只能測量 10 個外部引腳的糢擬信號，前面說 16 個外部信號源，這是這個系列最多有 16 個外部信號源，但是我們這個芯片引腳比較少，有很多引腳沒有引出來）
接下來我們來了解一下這個逐次逼近型 ADC 到底是怎麼測電壓的
這就是逐次逼近型 ADC 的內部結構，了解這個結構對你學習 STM32 的 ADC 有很大幫助，因為 STM32 的 ADC 原理和這個是一樣的，但是 STM32 只畫了一個框表示 ADC，並沒有描述內部結構
這個圖是 ADC0809 的內部結構圖，它是一個獨立的 8 位逐次逼近型 ADC 芯片，在以前的時候，單片機的性能還不是很強，所以需要外掛一個 ADC 芯片才能進行 AD 轉換，這個 ADC0809 就是一款比較經典的 ADC 芯片，那現在單片機的性能和集成度都有很大的提升，很多單片機內部就已經集成了 ADC 外設，這樣就不用外掛芯片了，引腳可以直接測電壓，使用還是非常方便的
首先左邊這裡 IN0~IN7，是 8 路輸入通道，通過通道選擇開關，選中一路，輸入到這個點進行轉換，下面這裡是地址鎖存和譯碼，就是你想選中哪個通道，就把通道號放在這三個腳（ADDA,ADDB,ADDC）上，然後給一個鎖存信號（ALE），上面這裡對應的通路開關就可以自動撥好了，這部分就相當於一個可以通過糢擬信號的數據選擇器，因為 ADC 轉換是一個很快的過程，你給個開始信號，過幾個 us 就轉換完成了，所以說如果你想轉換多路信號，那就不必設計多個 AD 轉換器，只需要一個 AD 轉換器，然後加一個多路選擇開關，想轉換哪一路，就先拔一下開關，選中對應通道，然後再開始轉換就行了。
這就是這個輸入通道選擇的部分，這個 ADC0809 只有 8 個輸入通道，我們 STM32 內部的 ADC 是有 18 個輸入通道的，所以對應這裡，就是一個 18 路輸入的多路開關，那然後輸入信號選好了，到這裡來，怎麼才能知道這個電壓對應的編碼數據是多少呢？這就需要我們用逐次逼近的方法來一一比較了，首先這是一個電壓比較器，它可以判斷兩個輸入信號電壓的大小關系，輸出一個高低電平指示誰大誰小，它的兩個輸入端，一個是待測的電壓，另一個是這裡 DAC 的電壓輸出端，DAC 是數糢轉換器，我們之前說過了，給它一個數據，它就可以輸出數據對應的電壓，DAC 內部是使用加權電阻網路來實現的轉換，具體可以看 51 單片機教學裡的 AD/DA 那一節，那現在，我們有了一個外部通道輸入的，未知編碼的電壓，和一個 DAC 輸出的，已知編碼的電壓，它倆同時輸入到電壓比較器，進行大小判斷，如果 DAC 輸出的電壓比較大，我就調小 DAC 數據，如果 DAC 輸出的電壓比較小，我就增大 DAC 數據，直到 DAC 輸出的電壓和外部通道輸入的電壓近視相等，這樣 DAC 輸入的數據就是外部電壓的編碼數據了。
這個電壓調節的過程就是這個逐次逼近 SAR 來完成的，為了最快找到未知電壓的編碼，通常我們會使用二分法進行尋找。比如這裡是 8 位的 ADC，那編碼就是從 0~255，第一次比較的時候，我們就給 DAC 輸入 255 的一半，進行比較，那就是 128，然後看看誰大誰小，如果 DAC 電壓大了，第二次比較的時候，再就給 128 的一半，64。
這樣依次進行下去，就能最快地找到未知電壓的編碼，並且這個過程，如果你用二進制來表示的話，你會發現 128、64、32 這些數據，正好是二進制每一位的位權，這個判斷過程就相當於是，對二進制從高位到低位依次判斷是 1 還是 0 的過程，這就是逐次逼近型名字的來源，那對於 8 位的 ADC，從高位到低位依次判斷 8 次就能找到未知電壓的編碼了，對於 12 位的 ADC，就需要依次判斷 12 次，這就是逐次逼近的過程，那然後，AD 轉換結束後，DAC 的輸入數據，就是未知電壓的編碼，通過這裡進行輸出，8 位就有 8 根線，12 位就有 12 根線，最後上面這裡，EOC 是 End Of Convert, 轉換結束信號，START 是開始轉換，給一個輸入脈沖，開始轉換，CLOCK 是 ADC 時鐘，因為 ADC 內部是一步一步進行判斷的，所以需要時鐘來推動這個過程，下面，VREF+ 和 VREF- 是 DAC 的參考電壓，比如你給一個數據 255，是對應 5V 還是 3.3V 呢，就由這個參考電壓決定，這個 DAC 的參考電壓也決定了 ADC 的輸入範圍，所以它也是 ADC 參考電壓，最後左邊是整個芯片電路的供電，VCC 和 GND，通常參考電壓的正極和 VCC 是一樣的，會接在一起，參考電壓的負極和 GND 也是一樣的，也接在一起，所以一般情況下，ADC 輸入電壓的範圍就和 ADC 的供電是一樣的。