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基于STM32中的ADC经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-7-26 13:44
ADC简介
    STM32F103系列有3个ADC,精度为12位,每个ADC最多有16个外部通道。其中ADC1和ADC2都有16个外部通道,ADC3一般有8个外部通道,各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断执行,ADC转换的结果可以左对齐或右对齐储存在16位数据寄存器中。ADC的输入时钟不得超过14MHz,其时钟频率由PCLK2分频产生。

' d0 Q/ P* \0 Z( P+ _1 z$ V% _7 T3 H
ADC功能框图讲解
    学习STM32开发板上的外设时首先要了解其外设的功能框图,如下:
! p0 k7 m. Z+ X4 R( }
微信图片_20230726134251_1.png
9 n8 E3 R/ n* l+ ]5 a
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:
! Z: P5 b6 n' m: d
电压输入范围
    ADC所能测量的电压范围就是VREF- ≤ VIN ≤ VREF+,把 VSSA 和 VREF-接地,把 VREF+和 VDDA 接 3V3,得到ADC 的输入电压范围为:0~3.3V。
* W" y  Z# s2 O* Y& d* }
输入通道
    ADC的信号输入就是通过通道来实现的,信号通过通道输入到单片机中,单片机经过转换后,将模拟信号输出为数字信号。STM32中的ADC有着18个通道,其中外部的16个通道已经在框图中标出,如下:
  d8 s: ~7 S+ w
微信图片_20230726134251.png

* f4 O9 p- z) e- L/ n: {
    这16个通道对应着不同的IO口,此外ADC1/2/3 还有内部通道:ADC1 的通道 16 连接到了芯片内部的温度传感器, Vrefint 连接到了通道 17。ADC2 的模拟通道 16 和 17 连接到了内部的 VSS。
2 W7 X$ z; U# o! d5 g
    ADC的全部通道如下图所示:
" c5 p/ ]$ p8 Y, _# e/ m4 Q
微信图片_20230726134252_4.png

, i  s4 O" {7 q# o$ N& F$ ^4 v
    外部的16个通道在转换时又分为规则通道和注入通道,其中规则通道最多有16路,注入通道最多有4路(注入通道貌似使用不多),下面简单介绍一下两种通道:
    规则通道顾名思义就是,最平常的通道、也是最常用的通道,平时的ADC转换都是用规则通道实现的。
    注入通道是相对于规则通道的,注入通道可以在规则通道转换时,强行插入转换,相当于一个“中断通道”吧。当有注入通道需要转换时,规则通道的转换会停止,优先执行注入通道的转换,当注入通道的转换执行完毕后,再回到之前规则通道进行转换。

1 u+ _" Q) c; M0 p+ i, ]
转换顺序
    知道了ADC的转换通道后,如果ADC只使用一个通道来转换,那就很简单,但如果是使用多个通道进行转换就涉及到一个先后顺序了,毕竟规则转换通道只有一个数据寄存器。多个通道的使用顺序分为俩种情况:规则通道的转换顺序和注入通道的转换顺序。
    规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制:SQR1、SQR2、SQR3,它们都是32位寄存器。SQR寄存器控制着转换通道的数目和转换顺序,只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道,这个通道就是第x个转换。具体的对应关系如下:

2 r  ?9 u& p; D: F* _( _. ]
微信图片_20230726134252_3.png
' @. P2 O3 e- ~. [7 o$ F3 Z9 K
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:

# y; Z$ s. w/ J9 r6 b. o0 ~
微信图片_20230726134252_2.png
1 ?1 _5 `1 |$ }
  y5 q, r0 A  s5 s/ \8 q
    和规则通道转换顺序的控制一样,注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制,只不过只有一个JSQR寄存器来控制,控制关系如下:
微信图片_20230726134252_1.png
# W5 {& f% p9 w& o7 W$ o! }$ g
    需要注意的是,只有当JL=4的时候,注入通道的转换顺序才会按照JSQ1、JSQ2、JSQ3、JSQ4的顺序执行。当JL<4时,注入通道的转换顺序恰恰相反,也就是执行顺序为:JSQ4、JSQ3、JSQ2、JSQ1。
    配置转换顺序的函数如下代码所示:

  1. % L& N/ d, M0 N
  2. /**
    1 T. W5 M3 G! `8 x/ [9 j
  3.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding: H7 y& Z9 _. R  j
  4.   *         rank in the sequencer and its sample time.  O3 ^( `3 o: F- t
  5.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
    " K- Z- L- b% p. N# S+ h# z- I
  6.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure.
    . ^% y3 J- P6 ~6 p4 W
  7.   *   This parameter can be one of the following values:
    % K+ a2 g( L) X" K: n
  8.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected
    + b7 d: Y6 Y9 S: _: `8 z
  9.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected
    9 b* V4 Y( W/ D% `* J: i
  10.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected
    0 J/ l: E) k) ?5 _% z$ ]! |# N, G
  11.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected, E8 T/ I! u% [' y" w% p! G% A
  12.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected
    3 s; q7 j2 f) C+ J
  13.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected
    / m- A' K/ y/ ^2 h- j: w
  14.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected1 \" \% l( R/ k
  15.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected
    2 |; t$ R, J; P9 \  j
  16.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected4 d4 Z: Z( d( q$ X
  17.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected! b" }/ C1 T' C! n8 F6 H+ _
  18.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected
    . U" [# r7 F2 K' L0 U! d  |% O4 C
  19.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected
    . r- E! a8 Y4 a1 i1 D4 Q* Y' T$ A' C6 ^
  20.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected: W  e1 f3 `! d: Z
  21.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected
    / H: e6 r  p6 ~1 S2 z" E+ T
  22.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected
    0 d+ O7 r% Y, ]" ~& n. ?1 d7 g( v
  23.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected
    7 u$ A1 \- P* s8 n
  24.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    ' G1 j5 U1 w3 t: E
  25.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected- Q8 K) a# O4 P" D" H4 o6 w3 t" A) ]8 s
  26.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.% h& y) W+ D! q3 _+ `
  27.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel. ) t  j. L( j5 H( x% \7 `
  28.   *   This parameter can be one of the following values:
    8 z& w$ @: `  C1 K8 U; C
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles
    7 B8 p. {0 q( A: y& X5 e6 K1 ]# ^: |# ^
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles
    6 ?# N. V" r) v! S& z
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles( X3 G! R4 G+ h; I/ b8 ^
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles* W+ I2 R. ]/ R" I. u5 X8 e8 v
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles
    . Q; k) \, e% z/ J2 \9 G
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles3 K# L$ e+ ^( J( Q; |1 b
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles
    / r0 q9 B. I7 ]' H- Q# G
  36.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles
    ' i: L/ B! F- Q: ~5 N
  37.   * @retval None! w/ I7 B( C+ o9 A+ ?8 Y: O( k
  38.   */
    6 u7 |7 {, o- f. J6 ]
  39. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
    + h% `5 o. g0 T! E) P1 `% s& {! ]( x
  40. {1 [8 r- Q1 }3 |( ^, i- v8 u
  41.   函数内容略;: J7 f! r3 @. F9 T" b
  42. }
复制代码
' n+ q9 f7 K# Y3 g: J
触发源
    ADC转换的输入、通道、转换顺序都已经说明了,但ADC转换是怎么触发的呢?就像通信协议一样,都要规定一个起始信号才能传输信息,ADC也需要一个触发信号来实行模/数转换。
    其一就是通过直接配置寄存器触发,通过配置控制寄存器CR2的ADON位,写1时开始转换,写0时停止转换。在程序运行过程中只要调用库函数,将CR2寄存器的ADON位置1就可以进行转换,比较好理解。
    另外,还可以通过内部定时器或者外部IO触发转换,也就是说可以利用内部时钟让ADC进行周期性的转换,也可以利用外部IO使ADC在需要时转换,具体的触发由控制寄存器CR2决定。
    在参考手册中可以找到,ADC_CR2寄存器的详情如下:

& K8 k. X$ g' G2 y2 J
微信图片_20230726134252.png
微信图片_20230726134253_5.png
微信图片_20230726134253_4.png

6 d7 B9 e- d4 Y! z1 U0 X' n% U
' P/ \$ u6 g& }& n. f( g
转换时间
    还有一点,就是转换时间的问题,ADC的每一次信号转换都要时间,这个时间就是转换时间,转换时间由输入时钟和采样周期来决定。
    由于ADC在STM32中是挂载在APB2总线上的,所以ADC的时钟是由PCLK2(72MHz)经过分频得到的,分频因子由 RCC 时钟配置寄存器RCC_CFGR 的位 15:14 ADCPRE[1:0]设置,可以是 2/4/6/8 分频,一般配置分频因子为8,即8分频得到ADC的输入时钟频率为9MHz。
    采样周期是确立在输入时钟上的,配置采样周期可以确定使用多少个ADC时钟周期来对电压进行采样,采样的周期数可通过 ADC采样时间寄存器 ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 中的 SMP[2:0]位设置,ADC_SMPR2 控制的是通道 0~9, ADC_SMPR1 控制的是通道 10~17。每个通道可以配置不同的采样周期,但最小的采样周期是1.5个周期,也就是说如果想最快时间采样就设置采样周期为1.5.
  • 转换时间=采样时间+12.5个周期
    2 @( \  I0 C- K# n1 C7 t
    12.5个周期是固定的,一般我们设置 PCLK2=72M,经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能是 12M,采样周期设置为 1.5 个周期,算出最短的转换时间为 1.17us。

3 N' P) w2 M5 T$ B1 ?* H
数据寄存器
    转换完成后的数据就存放在数据寄存器中,但数据的存放也分为规则通道转换数据和注入通道转换数据的。
    规则数据寄存器负责存放规则通道转换的数据,通过32位寄存器ADC_DR来存放:

# a0 O7 t, e9 P2 v
微信图片_20230726134253_3.png
6 D- l5 j( j0 a# G5 S
    当使用ADC独立模式(也就是只使用一个ADC,可以使用多个通道)时,数据存放在低16位中,当使用ADC多模式时高16位存放ADC2的数据。需要注意的是ADC转换的精度是12位,而寄存器中有16个位来存放数据,所以要规定数据存放是左对齐还是右对齐。
    当使用多个通道转换数据时,会产生多个转换数据,然鹅数据寄存器只有一个,多个数据存放在一个寄存器中会覆盖数据导致ADC转换错误,所以我们经常在一个通道转换完成之后就立刻将数据取出来,方便下一个数据存放。一般开启DMA模式将转换的数据,传输在一个数组中,程序对数组读操作就可以得到转换的结果。
   
    注入通道转换的数据寄存器有4个,由于注入通道最多有4个,所以注入通道转换的数据都有固定的存放位置,不会跟规则寄存器那样产生数据覆盖的问题。ADC_JDRx 是 32 位的,低 16 位有效,高 16 位保留,数据同样分为左对齐和右对齐,具体是以哪一种方式存放,由ADC_CR2 的 11 位 ALIGN 设置。

: D3 |  `) C, L! a) S* Q
微信图片_20230726134253_2.png
. n9 m, p0 O# c1 H( `
. S4 Z- M  K) V! \; J7 l& J! d2 U; y5 E
中断

' U  H2 U0 `; U, {; u/ d
微信图片_20230726134253_1.png
   
    从框图中可以知道数据转换完成之后可以产生中断,有三种情况:
  • 规则通道数据转换完成之后,可以产生一个中断,可以在中断函数中读取规则数据寄存器的值。这也是单通道时读取数据的一种方法。
  • 注入通道数据转换完成之后,可以产生一个中断,并且也可以在中断中读取注入数据寄存器的值,达到读取数据的作用。
  • 当输入的模拟量(电压)不再阈值范围内就会产生看门狗事件,就是用来监视输入的模拟量是否正常。

    $ r2 ]6 f$ M7 e$ v1 i5 L
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:

% H9 {# ?) q3 r
微信图片_20230726134253.png
3 T+ f! {3 H6 T8 c6 _* i6 V
    当然,在转换完成之后也可以产生DMA请求,从而将转换好的数据从数据寄存器中读取到内存中。
) R/ M8 M# F( J4 c2 }% A' S
电压转换
    要知道,转换后的数据是一个12位的二进制数,我们需要把这个二进制数代表的模拟量(电压)用数字表示出来。比如测量的电压范围是0~3.3V,转换后的二进制数是x,因为12位ADC在转换时将电压的范围大小(也就是3.3)分为4096(2^12)份,所以转换后的二进制数x代表的真实电压的计算方法就是:
  • y=3.3* x / 4096
    ) y; X' g3 ?1 o" b6 S  z9 _  m
* l1 y" r: Y0 y4 D2 Q  f

* \8 \) ?3 V2 C4 ~  j
初始化结构体
    每个外设的核心就是其对应的初始化结构体了,ADC的初始化结构体代码如下:
  1. typedef struct
    4 z" I" f* U& ?9 n2 S
  2. {
    ! |' T. x9 @1 e5 c6 b
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择
    . X; ?5 f- y6 |2 K: F: H5 P+ P# `( |
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择
    , B& ^) J: [' }6 ?3 {
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择
    7 j$ @: }. P5 l( x  M
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择+ G" I; e2 M7 P1 \& q) p. _
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式
    ) {, f1 C5 `; o: G
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数
    , X8 T9 u7 C" [* r
  9. } ADC_InitTypeDef;
复制代码

" x& K/ g- B: u# b( E$ U9 Q
    通过配置初始化结构体来设置ADC的相关信息。
- K: n! Z' s/ x& `
单通道电压采集
    用这个程序来简单熟练一下ADC的单通道电压采集吧,程序使用了ADC1的通道11,对应的IO口是PC^1,因为博主的开发板上PC ^1引脚没有任何复用,使用中断,在中断中读取转换的电压。
' i+ s1 ~# G! o8 Y
头文件
    为了提高文件的可移植性,头文件中定义了一些与ADC和中断相关的量,在移植程序的时候只需要修改头文件中的定义即可。
  1. #ifndef __ADC_H
    . P" x7 y* t. W
  2. #define __ADC_H- U4 b& u; V3 {% D4 Y
  3. #include "stm32f10x.h"
    " I- n# Q, \( p
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/
    # F5 I$ I/ L0 V4 Z5 ?8 a
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC
    1 t. J/ U) o! V
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC! \. V- y1 t$ c, z: Y  k
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1
    ! m3 u( u* t! T+ F" l3 s
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  
    ) u3 G' k% X5 p4 v
  9. /* 配置与中断有关的信息 */6 ~. c6 e! `' u' O. D
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn& t  k* V* \( F& u7 U* [- r. I; X
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1* U) O- k2 G/ K9 P9 j
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */
    * \% J3 t- r6 w4 t2 ^/ ]
  13. #define ADCx                          ADC1, @0 r& t( K9 t4 |
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式  \  f6 E6 r' [$ M7 N3 v
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐
    0 l3 [+ ]6 ?' g% r5 M6 O
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发8 e/ t8 ^4 ?# O6 o$ R- P5 h, m1 V
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式* B. i" U# z" B% J
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道8 [* B3 U! ^: t
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用4 D$ F7 n4 G4 o! @
  20. /* 通道信息和采样周期 */
    5 }- K+ D  Y; |# O- ?1 G. V3 i
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11
    , u4 u5 i2 R! @
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles56 h% Y1 e( o; k; d# I. n2 t" v
  23. /* 函数声明 */
    3 J# Y3 i+ N4 H* a' q( [
  24. void ADC_COnfig(void);
    0 ]& [/ d5 ]+ O& i5 @3 B; N2 w
  25. void ADC_NVIC_Config(void);
    + k: B5 G2 ^- ^8 d% l" S# L
  26. void ADC_GPIO_Config(void);( \% l1 Y9 `/ A7 [2 b' H
  27. void ADCx_Init(void);
    * y% u" y0 S! d, `( a# k
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码
8 M. V( u0 F9 f8 |+ v
引脚配置函数
5 \  A" ^0 j( R0 y' S7 }' o
    首先配置相应的GPIO引脚,毕竟模拟信号是通过GPIO引脚传输到开发板的,注意的是,引脚的模式一定要是模拟输入!
  1. void ADC_GPIO_Config(void)/ A6 G# A$ e/ X1 R
  2. {
    0 M, ^9 z7 c+ l6 D# L! S
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
    # E( B, X# P$ d/ T
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);
    ) ^: n0 w. B' s; a' n! q3 {# r# \' v
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;
    + k" d; }$ [. A5 f1 W5 d' R7 P2 Z
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;
    ; ?" N' @7 L: v8 r. z
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);! k3 o5 R# X8 b/ ~& a: E3 p
  8. }
复制代码

/ m0 K! |& a5 |0 {1 @8 [
    配置引脚就是老套路:声明结构体变量、开启时钟、写入结构体、初始化GPIO。
& i  d, a0 G# y5 x5 r7 b2 ?
NVIC配置函数
    因为我们是在转换完成后利用中断,在中断函数中读取数据,所以要首先配置中断函数的优先级,因为程序中只有这一个中断,所以优先级的配置就比较随意。
  1. void ADC_NVIC_Config(void)1 A3 ^. n$ A+ g! F' L+ ~4 x- f5 g$ S
  2. {# ]$ f* O/ e5 M5 G# |1 f
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;
    4 i1 {/ l7 Q" N" f6 \5 T
  4. /* 配置中断优先级分组(设置抢占优先级和子优先级的分配),在函数在misc.c */& m3 N( y5 L! n9 m  a( @
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;
    4 {. U2 e2 m4 x/ I2 `7 L( `
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */" ~: `& y. h0 J8 q( b. i
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */
    7 G0 Y$ {: R7 D$ c" G  h9 m
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;
    - r7 H, h/ q  J$ y
  9. /* 配置抢占优先级 */' X/ U  i1 C3 S8 R9 X
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;
    - o' A" J0 Y$ P- N6 n. f
  11. /* 配置子优先级 */5 W& o& Q! t+ t0 t
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;5 V2 K! u. h7 ]  _0 F, F- P2 f- L* c
  13. /* 使能中断通道 */
    0 K; K7 e1 D1 t: P  ~! t1 d" i
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;$ d; d  j2 Z0 ^- T$ Q* i
  15. /* 调用初始化函数 */2 S( e1 _0 [1 b5 `
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;1 j" T- y$ e6 a
  17. }
复制代码
: s: C  ~. v/ t5 X  M! [
ADC配置函数
    ADC的配置函数是ADC的精髓,在这个函数中包含的内容有:ADC的初始化结构体配置、配置了时钟分频、配置了通道转换顺序、打开转换中断、进行校准、软件触发ADC采集等。
    函数中都有详细的注释:
  1. void ADC_COnfig(void)! X) S2 g. i7 A. r
  2. {
    , _4 ?& J* F7 p
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;& Y- y# T- m& L) z$ `( ~
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);1 j$ P" L, S! o! K, w" U& _
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */
    0 C9 Q6 e1 q# S
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;5 a8 {, _: u4 P
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;7 M( r- v+ R! @  \; L
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;
    1 s) Y$ }& H9 ]# J, r
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;1 T. j3 }) a5 T: Y% w% g$ _
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;
    ; g; i0 s4 S& v! l% Z& w8 g" F
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;
    + h! c; h: Y, G$ E5 t0 N1 b4 T% Z
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);
    1 I: z! [9 S; a
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */# _% j- ?! ~; `5 t
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);* B6 @3 u. F) m3 W* i+ b! v- j2 G
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */
    / V8 V# I8 ^: Y
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );
    , O5 x% H+ ]! O
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */
    / @; h. z; l# c1 i7 Q1 t0 @
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);5 M2 G  b* v4 d1 ]. `
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */' v2 P" S, \8 ]5 r
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );
    2 w5 a- O# c" c3 Y% `4 H
  21.   /* 重置ADC校准 */
    " b3 v# v+ A4 t5 X
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);
    : D% G( N6 F0 _; b
  23.   /* 等待初始化完成 */
    7 _0 H' D( [9 n
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))
    $ B) Y8 Y/ M+ R
  25.     /* 开始校准 */$ E: s4 |1 G3 s8 u5 U
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);6 ~$ F( o# F+ ^5 `
  27.   /* 等待校准完成 */' ~% Y* h  B% W; {
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));/ A6 N2 x  G3 p: k& [
  29.   /* 软件触发ADC转换 */0 }, t; n% r; j/ `* L; z
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
    - y% i* ^9 I, y0 f0 B, }2 f
  31. }
复制代码
  w7 v) y! {1 w# K5 Q, H* ?
中断函数
    在中断函数中进行读取数据,将数据存放在变量result中,此处使用关键字extern声明,代表变量result已经在其他文件中定义,关于extern的介绍在之前发的文章中有extern关键字的介绍。
  1. extern uint16_t resurt;
    1 b) g' b6 i. R! a7 ]8 ]$ u1 U
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)
    3 v: {  p9 W) G- G$ n$ A+ e* w
  3. {
    $ k1 U- R) [' W' _. F  W6 G
  4.     /* 判断产生中断请求 */
    - N' l- `  d" r
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET)
    $ c$ ~9 x  w$ s" i8 x/ R) p1 e3 U
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
      Q" E: x% t9 o3 k3 }$ a
  7.   /* 清除中断标志 */
    # R, X$ ^, h" W, D: G, |
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);+ n9 {  }, R5 ~
  9. }
复制代码

- v0 S) X! s0 j8 L* n1 K6 n, Q+ R
主函数
    主函数负责接收转换的值,并将其转换为电压值,然后通过串口打印在计算机上,便于调试。
    变量result是主函数中的全局变量,注意最后的结果应该转换为浮点型。
  1. #include "stm32f10x.h"7 _9 p; i( I, v3 u. P
  2. #include "usart.h"9 e) @/ L2 A4 ~% U# f6 ^& R
  3. #include "adc.h") g, ~. k# ~7 q9 P5 d
  4. uint16_t result;
    4 ]2 i$ J) S% b" G. F
  5. void delay(void)
    9 R, `4 }6 }5 d. w
  6. {! N: D* _9 U( K' p7 U
  7.   uint16_t k=0xffff;/ L2 _) c9 B/ R
  8.   while(k--);
    1 G; ~" K  ^: i9 |7 H0 E
  9. }/ Q* K' o- |. b+ ?$ S6 G
  10. int main(void)
    1 {  d3 F- R9 p
  11. {4 w) t9 s& k; t% K: ~# _
  12.   float voltage;
    & B+ H. }: }% F" |4 P/ y# {
  13.   /* 串口调试函数 */
    ) I2 [' j5 H( {: e6 }
  14.   DEBUG_USART_Config();
    & T+ A8 l% J) `$ v
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */
    ! B4 d$ A* H3 n4 S
  16.   ADCx_Init();
    0 e; @* y+ w# e% c0 V, B. g" c( E
  17.   while(1)
    % r' t% T- p1 I( H! r+ S+ b
  18.   {
    + l: W8 e3 V0 s' b- w8 \( W0 R
  19.       /* 强制转换为浮点型 */
    * Y4 G) a* U2 @0 }2 Y
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;  Q; W" N0 W( T4 U
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);, f5 j$ K( Y+ j7 j5 n' n
  22.     delay();, @, G! g  M8 C7 _5 G
  23.   }/ S/ n1 Z1 G5 P
  24. }
复制代码
9 m3 S# u- l, M; a1 s; {
转载自:单片机与嵌入式 8 ]; A$ G" @! a/ z
如有侵权请联系删除$ V6 D( Z. O7 M

; K# J3 Q8 v+ `1 x$ E9 s% [/ W' o: v" H* O. r' z' V) W- E
9 S- }% O; H+ b4 i. N
收藏 评论0 发布时间:2023-7-26 13:44

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