STM32的12位ADC過采樣實現16位分辨率

1.什么是過采樣

過采樣技術是一種以犧牲采樣速度來提高ADC分辨率的技術。部分STM32單片機是支持硬件過采樣的，如STM32G0系列。通過過采樣，可以將12位的ADC提升到16位，非常實用。

根據過采樣技術，每提高1位ADC分辨率，需要增加4倍的采樣率。也就是說1次采樣是12Bit,4次是13Bit,16次是14Bit,64次是15Bit,256次是16Bit,如果要更高分辨率,那么STM32的硬件過采樣就無能為力了。

過采樣主要通過配置ADC_SMPR寄存器的下面幾位即可實現，配置移位位數、過采樣倍數以及使能位。如下：

最大可配置為256倍過采樣，實現16位分辨率。當采用256倍過采樣時，得到的結果是20位的，但ADC_DR寄存器是16位的，所以此時必須右移4位才行。如下圖：

2.STM32CubeMX配置

ADC配置如下，使能了一個通道，打開DMA和連續采樣。使能過采樣，右移4位，256倍過采樣。這樣就可以直接當作16位ADC來用了。

生成代碼后，輸入2.5V的電壓，進行采樣測試，程序如下：

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
HAL_Delay(200);
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)ADC_Buf,100);

采樣結果如下，可以看到，有最大4個字的跳動。當然這也跟硬件的布局布線等設計有關系。測試使用的開發板，效果不是特別好，但過采樣對于提升分辨率還是有用的。

如果再對結果進去求平均值，可以進一步提升分辨率，結果如下，基本上只有1個字的跳動。