STM32的12位ADC过采样实现16位分辨率

1.什么是过采样

过采样技术是一种以牺牲采样速度来提高ADC分辨率的技术。部分STM32单片机是支持硬件过采样的，如STM32G0系列。通过过采样，可以将12位的ADC提升到16位，非常实用。

根据过采样技术，每提高1位ADC分辨率，需要增加4倍的采样率。也就是说1次采样是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的硬件过采样就无能为力了。

过采样主要通过配置ADC_SMPR寄存器的下面几位即可实现，配置移位位数、过采样倍数以及使能位。如下：

最大可配置为256倍过采样，实现16位分辨率。当采用256倍过采样时，得到的结果是20位的，但ADC_DR寄存器是16位的，所以此时必须右移4位才行。如下图：

2.STM32CubeMX配置

ADC配置如下，使能了一个通道，打开DMA和连续采样。使能过采样，右移4位，256倍过采样。这样就可以直接当作16位ADC来用了。

生成代码后，输入2.5V的电压，进行采样测试，程序如下：

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

采样结果如下，可以看到，有最大4个字的跳动。当然这也跟硬件的布局布线等设计有关系。测试使用的开发板，效果不是特别好，但过采样对于提升分辨率还是有用的。

如果再对结果进去求平均值，可以进一步提升分辨率，结果如下，基本上只有1个字的跳动。