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把 STM8S 的 ADC 玩明白：一个连续采集的ADC项目

作者: 404是NotFound呀
日期: 2026/05/31
基于参考手册 RM0016 Rev 14, 第 24 章
项目背景: 一个用 STM8A 控制的项目，需要同时采样多路模拟信号

写在前面

最近在做一个xxx驱动项目，需要用 STM8S 同时采集多路模拟信号。翻开 RM0016 参考手册第 24 章，对着那几十页的寄存器描述和时序图啃了半小时。说实话，ST 这份手册写得不算挺好。

所以我决定把自己踩过的坑、搞明白的东西整理成这篇笔记。如果你也在用 STM8S 的 ADC，希望这篇能帮你少走些弯路。

先说结论：五个模式怎么选

STM8S 的 ADC 有五种转换模式。只需要记住三个控制位：CONT（连续）、SCAN（扫描）、DBUF（缓冲），它们的组合就决定了模式：

我的项目选的是单次扫描模式（CONT=0, SCAN=1），因为我需要同时采集 6 路反馈信号，但不需要连续不停地采——主循环里按需触发一次就够了。

1. 先搞清楚你手上有什么

STM8S 系列一般有两个 ADC 模块：ADC1 和 ADC2。都是 10 位 SAR（逐次逼近型），最多 16 路复用输入。

但这里有个关键区别：ADC1 是"完全体"，ADC2 是"青春版"。

ADC2 只有基本的单次和连续转换，没有扫描模式、没有数据缓冲、没有模拟看门狗。所以如果你的应用涉及多通道采样，基本都得用 ADC1。我项目里也是只用了 ADC1。

小贴士: 具体有多少通道取决于你的芯片型号和封装，不是所有 16 个通道都引出来了。一定要查你那颗芯片的 datasheet pin description 表。

ADC 的引脚

这里容易被忽略的是参考电压引脚：

• 小封装（48脚及以下）: V_REF+ 和 V_REF- 在芯片内部直接连到了 V_DDA 和 V_SSA，没有外部引脚。也就是说参考电压就是供电电压，没法调。
• 大封装（64脚以上）: 有独立的 V_REF+ 和 V_REF- 引脚，可以外接精密参考电压源，提高采样精度。

如果你用小封装，采样精度就取决于你的电源质量。供电纹波大，ADC 读数就抖。这是硬件设计时就要考虑的事情。

2. ADON 位：一个位干两件事

这是我刚开始觉得最反直觉的地方。ADC_CR1 寄存器的 bit 0 叫 ADON，它的行为是这样的：

第一次写 ADON=1 → 唤醒 ADC（从掉电模式） 第二次写 ADON=1 → 启动一次转换 之后每次写 ADON=1 → 再启动一次转换

我猜是为了省电。ADC 上电需要稳定时间（大约一个转换周期），所以唤醒和启动转换被分成了两步。你需要先唤醒它，等它稳定，然后才能真正开始采样。

实际使用中要注意两点：

1. 上电前先选好通道。因为 ADON=1 之后，选中通道的数字 I/O 会被自动禁用。如果你先上电再选通道，可能会有一个短暂的窗口期引脚状态不确定。
2. 不要顺手在写 ADON 的同时改 CR1 的其他位。手册明确说了，如果同一次写操作同时修改了 ADON 和其他位，转换不会被触发。这是为了防止你改分频系数的时候误触发一次转换，但如果你不知道这个设计，就会很纳闷"为什么我的 ADC 启动不了"。

3. 时钟和预分频

ADC 时钟由主时钟 f_MASTER 分频而来，分频系数通过 CR1 的 SPSEL[2:0] 配置，从 /2 到 /18。

SPSEL=000 → fMASTER/2 SPSEL=001 → fMASTER/3 ... SPSEL=111 → fMASTER/18

一个实际建议：如果你要改分频系数，最好在 ADC 掉电时改（ADON=0 时）。否则时钟切换瞬间可能产生毛刺，导致第一次转换结果不准。如果你非要在 ADC 运行时改，那就忽略改完后的第一个转换结果。

每次 ADC 转换需要 14 个时钟周期。假设 f_MASTER = 16MHz，SPSEL=100 (/8)，则 ADC 时钟 = 2MHz，一次转换需要 14/2MHz = 7us。这在大多数应用场景下足够快了。

4. 五种转换模式：逐一拆解

4.1 单次转换模式 — 最简单的一个

配置: CONT=0, SCAN=0

这是最基础的模式。你选好一个通道，写 ADON=1，它就转一次，转完后 EOC 标志置位，然后歇着等你下一次吩咐。

选通道 → ADON=1 → 等 EOC → 读数据 → 完事

适合场景：偶尔读一下电池电压、芯片温度这种不需要高频采样的东西。

4.2 连续转换模式 — 停不下来

配置: CONT=1, SCAN=0

设了 CONT=1 之后，ADC 就像上了发条一样，转完一次马上转下一次，中间不停。但问题来了——数据只存在 ADC_DR 这一对寄存器里，新结果会直接覆盖旧结果。

ADON=1 → 转 → 存数据 → 转 → 覆盖数据 → 转 → 又覆盖 → ...

如果你 CPU 处理得不够快，数据就丢了。所以这个模式适合的场景比较窄：你只关心"当前值"的情况，比如实时监测一个电源电压。

要停止的话，清 CONT 位或者直接 ADON=0 关掉 ADC。

我的忠告：如果你发现用连续模式数据总是丢，换缓冲连续模式。

4.3 缓冲连续转换模式 — 连续模式的正确打开方式

配置: CONT=1, SCAN=0, DBUF=1 | 仅 ADC1

这是连续模式的增强版。区别在于结果不再只存一个 ADC_DR，而是依次存入一组缓冲寄存器（8 个或 10 个，取决于型号）。

ADON=1 → 转→存DB0R → 转→存DB1R → ... → 转→存DB(N-1)R → 缓冲区满，EOC=1 → 转→覆盖DB0R → 转→覆盖DB1R → ... → 又满了，EOC=1 → ...

这个模式最实用的场景是多次采样求平均。你可以等 EOC 置位后，把缓冲区里的 8 或 10 个值全部读出来做软件滤波，然后再等下一轮。

要注意OVR（Overrun）标志：如果你没来得及读完缓冲区，新的一轮就开始覆盖了，OVR 就会被置 1。这时候之前读到的数据可能已经不完整了，建议直接重来。设置 ADON=1 可以自动清除 OVR。

4.4 单次扫描模式 — 多通道采样的主力

配置: CONT=0, SCAN=1 | 仅 ADC1

这是我项目里用的模式，也是我觉得最值得详细讲的一个。

扫描模式的核心思想是：你告诉 ADC “从 AIN0 扫到 AINn”，它就自动把 AIN0、AIN1、…、AINn 依次转换一遍，每个通道的结果存入对应编号的缓冲寄存器。

设 CH[3:0] = 5 → ADON=1 → AIN0→DB0R, AIN1→DB1R, AIN2→DB2R, AIN3→DB3R, AIN4→DB4R, AIN5→DB5R → 全部完成，EOC=1，停止

几个容易踩的坑：

1. CH[3:0] 设的是"终点"，不是"起点"。扫描永远从 AIN0 开始，CH[3:0] 告诉硬件最后一个通道是几号。我一开始以为是"选择起始通道"，结果白调试了半小时。

2. 不要在扫描过程中清 SCAN 位。想停？清 ADON。

3. 扫描模式下清 EOC 有坑。这是手册里用了一整段 “Caution” 来警告的事。你不能用ADC1->CSR &= ~ADC1_CSR_EOC这种位操作来清 EOC，因为这个操作会先读 CSR（把当前硬件正在扫描的通道号读回来），然后写回去——这就把你的扫描终点给改了！

   正确做法：直接把一个预先准备好的值写入 CSR：

   // 不要这样！ADC1->CSR&=~ADC1_CSR_EOC;// 应该这样：ADC1->CSR=last_channel_number;// EOC=0, CH=你想要的终点通道

4. AIN12 在扫描模式下不能选。这是硬件限制，具体看 datasheet。

5. 扫描模式下每个被选中的通道的 GPIO 输出会被禁用。所以别想着在扫描 AIN0-AIN5 的同时用 PB3 做 PWM 输出——它会被关掉。

4.5 连续扫描模式 — 不停地扫

配置: CONT=1, SCAN=1 | 仅 ADC1

就是单次扫描的"停不下来版"。一轮扫完 AIN0 到 AINn 之后，自动从头再来一轮，如此循环。

停止方法：

• ADON=0：立即停（可能数据不完整）
• CONT=0：等当前这轮扫完再停（优雅停机）

清 EOC 的注意事项和单次扫描一样——别用位操作，直接赋值。

5. 数据对齐：左还是右？

通过 CR2 的 ALIGN 位选择。这个看似简单，但如果你读数据的顺序搞错了，数据一致性就没法保证。

右对齐 (ALIGN=1) — 我的选择

ADC_DRH: [ - - - - - - D9 D8 ] ADC_DRL: [ D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 ]

读取顺序：先读 DRL，再读 DRH。这看起来反直觉，但 STM8 是小端序，用 LDW 指令可以一次性读出 16 位。

右对齐的好处是直接拿到的就是 0~1023 的线性值，方便计算。

左对齐 (ALIGN=0)

ADC_DRH: [ D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 ] ADC_DRL: [ D1 D0 - - - - - - ]

读取顺序：先读 DRH，再读 DRL。

左对齐的好处是如果你只需要 8 位精度，直接读 DRH 就完事了，DRL 可以不看。

注意: ALIGN 位只影响 ADC_DRH/ADC_DRL 的读取顺序，不影响缓冲寄存器 ADC_DBxRH/ADC_DBxRL 的行为。

6. 模拟看门狗 — ADC1 的隐藏技能

说实话，这个功能我用得不多，但了解一下没坏处。

模拟看门狗的原理很简单：你设一个高阈值和一个低阈值，如果 ADC 转换结果跑到了阈值外面，就触发 AWD 标志（如果开了中断还会触发中断）。

高阈值 (ADC_HTR) ┌──────────────────┐ 超限 │ 危险区域 (高) │ ← AWD 报警！ ├──────────────────┤ 正常 │ 安全区 │ ← 一切正常 ├──────────────────┤ 超限 │ 危险区域 (低) │ ← AWD 报警！ └──────────────────┘ 低阈值 (ADC_LTR)

在不同模式下看门狗的行为不同：

• 单次/非缓冲连续模式：默认使能，直接监测 ADC_DR
• 扫描模式：通过 AWENx 位选择性使能某些通道的看门狗
• 缓冲连续模式：通过 AWENx 位选择性使能某些缓冲区的看门狗

7. 外部触发 — 让定时器来控制采样节奏

如果你的采样需要精确的定时，可以用外部触发。有两种触发源：

• TIM1 的 TRGO 事件（内部定时器）
• ADC_ETR 引脚的外部信号

通过 CR2 的 EXTSEL[1:0] 选择，EXTTRIG 位使能。

重要提醒: 执行 HALT 指令前必须先禁用外部触发（EXTTRIG=0），否则从 Halt 唤醒后 ADC 的行为不可预测。

8. 寄存器速查手册

这部分我把所有 ADC 寄存器整理在了一起，方便开发时快速查阅。

ADC_CSR — 控制/状态寄存器 (0x20, 复位值 0x00)

位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 EOC AWD EOCIE AWDIE CH3 CH2 CH1 CH0 rc_w0 rc_w0 rw rw rw rw rw rw

ADC_CR1 — 配置寄存器1 (0x21, 复位值 0x00)

位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 Res SP2 SP1 SP0 Res Res CONT ADON r rw rw rw r r rw rw

ADC_CR2 — 配置寄存器2 (0x22, 复位值 0x00)

位7 位6 位5 位4 位3 位2 位1 位0 Res EXTTRIG EXTSEL1 EXTSEL0 ALIGN Res SCAN Res r rw rw rw rw r rw r

ADC_CR3 — 配置寄存器3 (0x23, 复位值 0x00, 仅ADC1)

位7 位6 位5~位0 DBUF OVR Reserved rw rc_w0 r

数据寄存器

其他功能寄存器

9. 寄存器映射总图

ADC1 完整映射

*仅缓冲区大小为 10 的型号，8 缓冲区型号为保留

ADC2 映射

ADC2 比较精简：只有 CSR、CR1（无 SCAN）、CR2（无 SCAN）、CR3、DRH/DRL 和 TDRH/TDRL。没有数据缓冲寄存器，没有看门狗。

10. 我项目里的代码是怎么写的

项目路径:bsp/src/bsp_ADC.c，用 ADC1 的单次扫描模式采集 PB0-PB5（AIN0-AIN5）共 6 路反馈。

初始化

voidADC_Config(void){ADC1->CR1=0x00;// CONT=0, SPSEL=000 (fMASTER/2)ADC1->CR2=ADC1_CR2_ALIGN|ADC1_CR2_SCAN;// 右对齐 + 扫描ADC1->CR3=ADC1_CR3_DBUF;// 使能数据缓冲// 禁用 Schmitt 触发器，省电 + 降噪声ADC1->TDRH=0x3F;// ch8-ch13ADC1->TDRL=0x00;// 扫描范围: AIN0 到 AIN5ADC1->CSR&=~0x0F;ADC1->CSR|=adc_channels[ADC_CH_COUNT-1];// CH[3:0] = 5// 首次 ADON=1: 唤醒 ADCADC1->CR1|=ADC1_CR1_ADON;}

这里我初始化时把 TDRH 设了 0x3F（禁用 ch8-ch13 的 Schmitt 触发器），虽然我实际用的是 ch0-ch5。这是因为项目早期规划过用 ch8-ch13，后来改了但这段代码留着也无害。如果你只用 ch0-ch5，应该设 TDRL = 0x3F（禁用 ch0-ch5）才对，能更有效地降低噪声。

启动扫描

voidADC_Start_Scan(void){ADC1->CSR&=~ADC1_CSR_EOC;// 清 EOCADC1->CR1|=ADC1_CR1_ADON;// 第二次 ADON=1 触发扫描}

两行代码，很清晰。不过要注意，这里清 EOC 用了位操作——在单次扫描模式下这是安全的，因为扫描已经完成了（EOC=1 时才调用），CH[3:0] 的值就是终点通道号，读回来写回去没影响。但如果你在连续扫描模式的中断服务函数里清 EOC，就不能这么写了。

读取结果

// 通道 0-9: 从缓冲寄存器读（右对齐，先低后高）drl=ADC1->DB0RL;drh=ADC1->DB0RH;result=(drh<<8)|drl;// 拼成 10 位

对通道号 >= 10 的回退处理

缓冲寄存器只有 8~10 个（DB0R ~ DB7R 或 DB9R），所以如果通道号 ≥ 10 就没有对应的缓冲寄存器。代码里做了个回退：临时关掉扫描模式，用单次转换模式单独读这个通道，然后再恢复扫描模式。

staticuint16_tADC_Read_Channel_Single(uint8_tchannel){ADC1->CR2&=~ADC1_CR2_SCAN;// 退出扫描ADC1->CSR&=~0x0F;ADC1->CSR|=(channel&0x0F);ADC1->CSR&=~ADC1_CSR_EOC;ADC1->CR1|=ADC1_CR1_ADON;// 单次转换while(!(ADC1->CSR&ADC1_CSR_EOC));ADC1->CSR&=~ADC1_CSR_EOC;ADC1->CR2|=ADC1_CR2_SCAN;// 恢复扫描drl=ADC1->DRL;drh=ADC1->DRH;return(drh<<8)|drl;}

这个回退方案虽然有点"暴力"，但对于偶尔需要读一个高通道号的场景够用了。

11. 一张表搞定所有操作

最后，我把日常开发中最常用的操作整理成一张速查表：

写在最后

STM8S 的 ADC 设计其实挺有意思的——五种模式看起来多，但它们之间的关系是层层递进的：单次→连续→缓冲连续，单次扫描→连续扫描。理解了这个递进关系，选择模式就不是一件困难的事。

如果让我给刚上手的人一个建议，那就是：先搞清楚你要采样几个通道、采样频率是多少，然后对照那张模式选择表，基本上一眼就能确定用哪个模式。

至于寄存器，常用的其实就那几个：CSR（通道和状态）、CR1（ADON/CONT/分频）、CR2（ALIGN/SCAN）、CR3（DBUF/OVR）。其他都是看门狗和外部触发这种"锦上添花"的功能，用到的时候再翻手册也来得及。

希望这篇笔记对你有帮助。如果发现有错误或者有补充的，欢迎交流。

Winston Qu
2026/05/31 于浙江工业大学