关于单片机内部ADC采样率，采样精度的理解与计算整理 - 实践

一、采样精度：由 “分辨率” 决定，代表 “能区分的最小电压变化”

采样精度本质是 ADC 对输入电压的 “细分能力”，由代码中的ADC_Resolution_12b（12 位分辨率）决定：

• 12 位分辨率意味着：ADC 会把输入的 “满量程电压”（通常是参考电压，如 3.3V）分成 2^12 = 4096 等份。
• 最小可区分电压（精度）= 参考电压 ÷ 4096。例如：若参考电压是 3.3V，精度就是 3.3V ÷ 4096 ≈ 0.805mV，即输入电压变化≥0.805mV 时，ADC 才能识别出差异。

分辨率越高（如 16 位），精度越高，但转换速度会变慢（需要更多时间处理）。你的代码用 12 位，是精度和速度的常见折中。

二、采样频率（采样率）：单位时间内完成的采样次数，由 “时钟 + 采样时间 + 通道数” 共同决定

采样频率（单位 Hz）= 1 秒内 ADC 能完成的 “有效采样次数”，直接影响 “能否捕捉高速变化的信号”（如快速变化的电压）。结合你的代码配置，计算过程如下：

1. 先确定 ADC 的工作时钟

代码中 ADC_Prescaler_Div8 表示 ADC 时钟由 APB2 总线时钟分频得到（STM32 中 ADC 挂载在 APB2）：

• 假设 APB2 总线时钟为 84MHz（STM32F4 系列典型值），则 ADC 时钟 = 84MHz ÷ 8 =10.5MHz（即 ADC 的基础工作频率）。

2. 计算单个通道的 “采样 + 转换时间”

ADC 每次采样分两步：

• 采样时间：代码中 ADC_SampleTime_480Cycles 表示 “每个通道的采样时间” 为 480 个 ADC 时钟周期（采样时需要保持输入电压稳定，时间越长，抗干扰越好，但速度越慢）。
• 转换时间：12 位分辨率的 ADC，固定需要 12 个 ADC 时钟周期（将采样的模拟量转换为数字量）。

因此，单个通道的总时间= 采样时间 + 转换时间 = 480 + 12 = 492 个 ADC 时钟周期。

3. 计算多通道扫描的总时间

你的代码配置了：

• ADC_ScanConvMode = ENABLE（扫描模式，按顺序转换多个通道）；
• ADC_NbrOfConversion = 2（需要转换 2 个通道：PC0 对应 ADC_Channel_10，PC1 对应 ADC_Channel_11）。

因此，一次完整扫描（2 个通道）的总时间= 2 × 单个通道总时间 = 2 × 492 = 984 个 ADC 时钟周期。

4. 最终采样频率（分两种情况）

采样频率 = 1 秒 ÷ 一次扫描的总时间（单位：秒）。ADC 时钟周期 = 1 ÷ 10.5MHz ≈ 95.24ns（即每个时钟周期的时间）。一次扫描的总时间 = 984 × 95.24ns ≈ 93.7μs（微秒）。

• 若开启连续转换（ContinuousConvMode=ENABLE）：转换完 2 个通道后会立即开始下一次转换，此时总采样频率= 1 ÷ 93.7μs ≈10.67kHz（即每秒完毕约 10.67 次 “2 通道扫描”）。每个通道的采样频率也是 10.67kHz（因为两个通道同时被扫描）。

• 你的代码是单次转换（ContinuousConvMode=DISABLE）：每次应该手动触发（如软件触发）才会转换一次，此时采样频率由 “触发频率” 决定（例如每秒触发 1000 次，采样频率就是 1kHz）。

总结

• 采样精度：12 位分辨率，对应约 0.805mV（3.3V 参考下），即能区分的最小电压变化。
• 采样频率：由 ADC 时钟、采样时间、通道数决定。你的配置下，连续模式最大约 10.67kHz（2 通道同时采样），单次模式取决于触发频率。

容易说：精度是 “测得多准”，频率是 “测得有多快”。

void ADC1_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOC,ENABLE);
	//1、GPIO初始化,PC0、PC1模拟模式
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AN;//模拟
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
	GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_NOPULL;
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);
	//2、ADC公共初始化
	ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;
	ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode      = ADC_DMAAccessMode_Disabled;//DMA访问模式不使用
	ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode               = ADC_Mode_Independent;//单重模式用单个ADC，
	ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler          = ADC_Prescaler_Div8;//分频
	ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay   = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles;//两次采样时间间隔-针对多个ADC
	ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
	//3、ADC初始化
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
	ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode					=DISABLE;//单次采样or连续采样，触发一次，转换一次。
	ADC_InitStruct.ADC_DataAlign							=ADC_DataAlign_Right;//一般右对齐
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge					=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//框图与门不打开-软件触发
	ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv                     = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;//
	ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion						=2;//转换的通道数
	ADC_InitStruct.ADC_Resolution							=ADC_Resolution_12b;//分辨率
	ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode							=ENABLE;//通道(使用扫描模式)，序列转换
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
	//4、规则通道配置
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10,1,ADC_SampleTime_480Cycles);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,2,ADC_SampleTime_480Cycles);
	//5、使能EOC置位
	ADC_EOCOnEachRegularChannelCmd(ADC1,ENABLE);//每次转换结束，EOC都置1
	//6、ADC使能
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
}