扫描模式（Scan Mode）是模数转换器（ADC）中的一种常见工作方式，主要用于依次自动切换并采集多个输入通道的信号。以下是关于扫描模式的核心要点：
工作原理
- 通道序列配置：
用户预先设置一个通道扫描序列（例如CH0 → CH1 → CH2 → CH3）。 - 自动轮询采集：
ADC 按顺序依次切换通道，对每个通道执行一次转换（无需软件干预）。 - 数据存储：
转换结果通常存入指定的寄存器数组（如ADC_DR[0]、ADC_DR[1]...）或通过DMA传输到内存。
核心优势
- 高效的多通道采集：
免除CPU频繁切换通道的负担，提升系统实时性。 - 简化编程：
只需初始化序列，后续由硬件自动完成采集。 - 同步性保障：
所有通道在固定周期内完成采样，数据时间戳对齐（适用于多传感器同步场景）。
典型应用场景
- 多传感器监控
（如温度、压力、光照等多路信号采集）。 - 电力系统三相电监测
（同步采集电压/电流的三相通道）。 - 医疗设备
（心电图ECG的多导联信号扫描）。 - 工业控制
（PLC的模拟量输入模块）。
配置关键点
- 序列长度：设置扫描的通道数量（如STM32的
ADC_SQR1[L]寄存器）。 - 触发源：选择启动扫描的触发方式（软件触发、定时器触发、外部中断等）。
- 数据管理：
- 使用 DMA 避免CPU频繁读取数据。
- 启用 EOC（转换结束）中断 处理数据。
硬件支持举例
| 芯片/平台 | 扫描模式配置寄存器 |
|---|---|
| STM32 | ADC_SQRx（序列寄存器） |
| TI MSP430 | ADC12MCTLx（通道控制） |
| Microchip PIC | ADCON2/ADCON3 |
代码片段（STM32 HAL库示例）
// 配置扫描序列（通道0,1,2,3）
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
sConfig.SequenceLength = 4; // 4通道序列
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; // 第1个通道：CH0
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
sConfig.Rank = ADC_REGULAR_RANK_2; // 第2个通道：CH1
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
// ... 继续配置后续通道
// 启动扫描 + DMA传输
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)adc_buffer, 4); // 结果存至adc_buffer数组注意事项
- 采样间隔：
通道切换时需等待采样电容稳定（注意T_sampling时间）。 - 转换时间：
总扫描时间 = 通道数 × (采样时间 + 转换周期)。 - 优先级管理：
高优先级通道可插入扫描序列（部分ADC支持注入通道 Injected Channels）。
通过扫描模式，ADC能高效完成多路信号采集，是嵌入式系统中优化资源占用和保证数据时效性的关键设计手段。实际应用中需根据需求平衡扫描速度与精度。
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