很多人都提到了STM32F407的ADC似乎精度不够。 原子的探索者开发教程里ADC一节最后也用红字提出了STM32F407的ADC精度不怎么好。
实际上STM32F407的ADC精准度真的不够吗？如果其精准度不够，那么其系统误差怎么测试计算？
实际上经过我一系列测试后发现：STM32F407的ADC足够精准，通过设置合理的参数之后，其ADC误差完全可以控制在±0.1%之内
下面先说一下我的测试原理和方法： 电路大概如下图：


上图有一个错误：右上面2K和1K分压之后接入的是STM32F407的Vref引脚，不是ADC
上面采样分压电阻选得比较大，是出于16选1芯片输出负载能力比较低，并且对测试电路有一定影响的考虑。 另外Vref采样分压电阻选的跟AD采样分压电阻不一致，本来想使用一致的值，后来发现STM32F407的Vref的输入阻抗相当低， 使用220K 和100K分压的话，Vref电压远比分压值低，这说明Rref || 100K远小于100K。手头上没有2.2K的电阻，只好用2K的 这也就使得本次测试AD没能达到“满量程”，当然，在经过分压之前，做了个电压跟随。
测试的方法：在STM32F407的main函数while中2分钟内不停的读取16选1的各个通道的AD值，统计其最高值和最低值。 通过设置不同的ADCCLK和采样保持周期，来分析比较，从而选出相对于电路一定的最合理参数。 程序如下 [mw_shl_code=c,true] u8 ucCnt = 0; u16 uwAdcBtmDrop = 9999; u16 uwAdcTopDrop = 0; unAdcTotal = 0; for(ucAdcAddr = 0; ucAdcAddr < 16; ucAdcAddr++) { SetAdcChl(ucAdcAddr); //设置16选1芯片的通道 uwAdcBtmDrop = 9999; uwAdcTopDrop = 0; unAdcTotal = 0; for(ucCnt = 0; ucCnt < 10; ucCnt++) { uwAdcRslt = GetAdcData(); //采集AD if(uwAdcBtmDrop > uwAdcRslt) { uwAdcBtmDrop = uwAdcRslt; } if(uwAdcTopDrop < uwAdcRslt) { uwAdcTopDrop = uwAdcRslt; } unAdcTotal += uwAdcRslt; } //去掉最小值、最大值，然后求平均 unAdcTotal -= uwAdcBtmDrop; unAdcTotal -= uwAdcTopDrop; unAdcTotal /= 8; if(unAdcTotal > uwAdcTop[ucAdcAddr]) { uwAdcTop[ucAdcAddr] = unAdcTotal; } if(unAdcTotal < uwAdcBtm[ucAdcAddr]) { uwAdcBtm[ucAdcAddr] = unAdcTotal; } }[/mw_shl_code]

最后是采集的结果：

呃，图片被压缩了，将就着看吧。
通过对上述结果做如下分析： 多次采集的最高值和最低值的差足够小的话，那么就能保证STM32F407的ADC足够稳定精准，比如采样保持设置为480个周期时， 多次采集的最高值和最低值的差都不大于3，相对于千分之一（±0.1%）的数值（大约是8），其精度约为0.0366%,远高于千分之一精度。
同时，还有一个现象：0通道的值在采样周期比较短（如3个周期）时，其最大和最小值都远高于0，从而得出如下结论： 1、STM32F407的AD引脚和地之间存在一定的分布电容，该分布电容使得使用220K 和100K分压时，不能将AD引脚的电压“及时地”拉低（因为上一个16选1选择的是16，通道电压最高） 2、STM32F407的AD引脚输入电流有一定要求，或者说AD引脚外部的dv/dt能力要足够高，电流太低将影响AD采集精度或时间。
针对上面第2个结论，我曾经考虑过在STM32F407的AD引脚输入之前添加一个电压跟随，结果电压跟随的dv/dt能力也不够（LM258),后来换成高速运放AD8024，结果使用AD8024后， 整个AD采集结果很差，Max-Min在所有的参数上都高于50，结果方案流产（估计买到假运放或者有哪个地方搞错了，比如运放的使用环境或者理论上出了问题）
最后选择一个合理的参数：通过对整个测量结果的比较，选出一个不影响精度的速度最快设置（也可以处于精度考虑，保留一定预留） 如上述采集结果中ADCCLK=14MHz（6分频），采集保持设置为112个周期时，采集时间最短，并且精度较精准，并且0通道的数值合理（0到2之间）.如上面的图中绿 {MOD}标出部分


那么是不是大家直接使用该参数就一定适合自己的电路呢？肯定不是 因为大家的电路中外部要采集的数据的dv/dt能力与我的测试电路不一样，肯定会有不一样的“最合理”参数，建议大家跟我一样，做整个范围的测试，从中选出最合理的参数来。


至于原子哥提到的将AD引脚接地，读出的AD值也有几十，我估计电路板布线有一定影响。 我的布线是双层版，模拟输入周围接地，模拟线背面使用覆铜层接地，使得模拟输入线周围全部被“地”包围，最大限度减小干扰。