【经验分享】STM32学习笔记1（ADC多通道采样）

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STMCU小助手发布时间：2022-1-22 21:58

技术帖
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文章简介:	用ADC连续采集11路模拟信号，并由DMA传输到内存。ADC配置为扫描并且连续转换模式，ADC的时钟配置为12MHZ。在每次转换结束后，由DMA循环将转换的数据传输到内存中。ADC可以连续采集N次求平均值。最后通过串口传输出最后转换的结果。

STM32 ADC多通道转换
描述：用ADC连续采集11路模拟信号，并由DMA传输到内存。ADC配置为扫描并且连续转换模式，ADC的时钟配置为12MHZ。在每次转换结束后，由DMA循环将转换的数据传输到内存中。ADC可以连续采集N次求平均值。最后通过串口传输出最后转换的结果。
程序如下：
＃i nclude "stm32f10x.h" //这个头文件包括STM32F10x所有外围寄存器、位、内存映射的定义
＃i nclude "eval.h" //头文件（包括串口、按键、LED的函数声明）
＃i nclude "SysTickDelay.h"
＃i nclude "UART_INTERFACE.h"
＃i nclude <stdio.h>

#define N 50 //每通道采50次
#define M 12 //为12个通道

vu16 AD_Value[N][M]; //用来存放ADC转换结果，也是DMA的目标地址
vu16 After_filter[M]; //用来存放求平均值之后的结果
int i;

void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //因为USART1管脚是以复用的形式接到GPIO口上的，所以使用复用推挽式输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//PA0/1/2 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

//PB0/1 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

//PC0/1/2/3/4/5 作为模拟通道输入引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

}

void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;

RCC_DeInit(); //RCC 系统复位
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //开启HSE
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待HSE准备好
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Set 2 Latency cycles
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB clock = SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //APB2 clock = HCLK
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1 clock = HCLK/2
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_6); //PLLCLK = 12MHz * 6 = 72 MHz
RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLL
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLL is ready
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock source
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clock source

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB
| RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_AFIO |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE ); //使能ADC1通道时钟，各个管脚时钟

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输

}
}

void ADC1_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

ADC_DeInit(ADC1); //将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =ENABLE; //模数转换工作在扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //模数转换工作在连续转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发转换关闭
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = M; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器

//设置指定ADC的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间
//ADC1,ADC通道x,规则采样顺序值为y,采样时间为239.5周期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

// 开启ADC的DMA支持（要实现DMA功能，还需独立配置DMA通道等参数）
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1

ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位指定的ADC1的校准寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //获取ADC1复位校准寄存器的状态,设置状态则等待

ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定ADC1的校准状态

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //获取指定ADC1的校准程序,设置状态则等待

}

void DMA_Configuration(void)
{

DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR; //DMA外设ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value; //DMA内存基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //内存作为数据传输的目的地
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = N*M; //DMA通道的DMA缓存的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x拥有高优先级
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道

}

//配置所有外设
void Init_All_Periph(void)
{

RCC_Configuration();

GPIO_Configuration();

ADC1_Configuration();

DMA_Configuration();

//USART1_Configuration();
USART_Configuration(9600);

}

u16 GetVolt(u16 advalue)

{

return (u16)(advalue * 330 / 4096); //求的结果扩大了100倍，方便下面求出小数

}

void filter(void)
{
int sum = 0;
u8 count;
for(i=0;i<12;i++)

{

for ( count=0;count<N;count++)

{

sum += AD_Value[count];

}

After_filter=sum/N;

sum=0;
}

}

int main(void)
{

u16 value[M];

init_All_Periph();
SysTick_Initaize();

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //启动DMA通道
while(1)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待传输完成否则第一位数据容易丢失

filter();
for(i=0;i<12;i++)
{
value= GetVolt(After_filter);

printf("value[%d]:\t%d.%dv\n",i,value/100,value0) ;
delay_ms(100);
}
}

}
总结
该程序中的两个宏定义，M和N，分别代表有多少个通道，每个通道转换多少次，可以修改其值。
曾出现的问题：配置时钟时要知道外部晶振是多少，以便准确配置时钟。将转换值由二进制转换为十进制时，要先扩大100倍，方便显示小数。最后串口输出时在 printf语句之前加这句代码，防止输出的第一位数据丢失：while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);