【经验分享】STM32开发项目：片上ADC的使用介绍与扩展库

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STMCU小助手发布时间：2022-4-13 17:00

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文章简介:	【经验分享】STM32开发项目：片上ADC的使用介绍与扩展库

片上ADC介绍
STM32F103系列与STM32F407系列ADC的功能类似。它们总共有 3 个 ADC，精度为 12 位，每个ADC 有 16 个外部通道。另外还有两个内部 ADC 源和 VBAT通道挂在 ADC1 上。ADC 具有独立模式、双重模式和三重模式，对于不同 AD 转换要求几乎都有合适的模式可选。

电压输入范围
ADC 输入范围为：VREF- ≤ VIN ≤ VREF+。由 VREF-、VREF+ 、VDDA 、VSSA、这四个外部引脚决定。在设计原理图的时候一般把 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。
输入通道
STM32 的 ADC 多达 19 个通道，其中外部的 16 个通道就是框图中的 ADCx_IN0、ADCx_IN1…ADCx_IN5。这 16 个通道对应着不同的 IO 口。

对STM32F103系列单片机，ADC1的通道16连接到芯片内部的温度传感器，通道17连接到了内部参考电压 Vrefint。ADC2 的模拟通道 16 和 17 连接到了内部的 VSS。ADC3 的模拟通道 9、14、15、16 和 17 连接到了内部的 VSS。

对STM32F407系列单片机，ADC1的通道16连接到芯片内部的温度传感器，通道17连接到了内部参考电压 Vrefint，通道18连接到了备用电源 Vbat。ADC2 和 ADC3 的通道 16、17、18 全部连接到了内部的 VSS。

扩展库特性
本扩展库针对ADC最常见的操作方式，编写了两种ADC配置模板，其一是不使用DMA传输的单次单通道采样（void ADC_UserConfig1()），其二是使用DMA传输的连续多通道采样（void ADC_UserConfig2()）。可根据需要在程序初始化的时候调用对应的配置函数实现ADC的快速配置。同时提供了在两种配置模式下的获取ADC数据与平均值数据的函数，也可在适合的位置直接调用。

使用了本扩展库，ADC的配置与读取数据将会变得十分简洁高效。

扩展库源码
STM32F103与STM32F407的ADC在使用的时候还是有一些区别的：
1.STM32F103的ADC需要校准，而STM32F407的ADC无需校准。
2.STM32F103与F407的ADC时钟配置、外设配置、DMA配置等不同。

基于STM32F103
头文件

#ifndef __ADC_EXT_H__
#define __ADC_EXT_H__
#include "stm32f10x_conf.h"
#include "stm32f10x.h"
#define ADC_CHANNEL_NUM 4
#define ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH 10
#define ADC_DMA_CHANNEL_NUM ADC_CHANNEL_NUM
#define ADC_DMA_BUFFER_SIZE (ADC_DMA_CHANNEL_NUM * ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH)
extern volatile uint16_t ADC_Data[ADC_CHANNEL_NUM];
extern volatile uint16_t ADC_DMA_Value[ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH][ADC_DMA_CHANNEL_NUM];
void ADC_UserConfig1();
void ADC_UserConfig2();
void ADC_Config_NotUseDMA();
void ADC_Config_UseDMA();
void ADC_Config_SetDMA();
uint16_t ADC_GetData_NotUseDMA(uint8_t channel);
uint16_t ADC_GetAverageData_NotUseDMA(uint8_t channel, uint16_t count);
uint16_t ADC_GetData_UseDMA(uint8_t channel);
uint16_t ADC_GetAverageData_UseDMA(uint8_t channel);
#endif

复制代码

源文件

#include "adc_ext.h"
volatile uint16_t ADC_Data[ADC_CHANNEL_NUM];
volatile uint16_t ADC_DMA_Value[ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH][ADC_DMA_CHANNEL_NUM];
/**
* @brief 预置的ADC配置1，不使用DMA传输
*/
void ADC_UserConfig1()
{
GPIO_ConfigPort('A', 0, GPIO_Mode_AIN, 0);
ADC_Config_NotUseDMA();
}
/**
* @brief 预置的ADC配置2，使用DMA传输
*/
void ADC_UserConfig2()
{
GPIO_ConfigPort('A', 0, GPIO_Mode_AIN, 0);
GPIO_ConfigPort('A', 1, GPIO_Mode_AIN, 0);
GPIO_ConfigPort('A', 2, GPIO_Mode_AIN, 0);
GPIO_ConfigPort('A', 3, GPIO_Mode_AIN, 0);
ADC_Config_SetDMA();
ADC_Config_UseDMA();
}
/**
* @brief 不使用DMA进行数据传输时的ADC配置
* 由于ADC 规则组数据寄存器 ADC_DR 只有一个，是一个 32 位的寄存器，
* 只有低 16 位有效并且只是用于独立模式存放转换完成数据。
* 如果使用多通道转换，那转换的数据就全部都挤在了 DR 里面，前一个时间点转换的通道数据，
* 就会被下一个时间点的另外一个通道转换的数据覆盖掉，所以当通道转换完成后就应该把数据取走。
*
* 因此不使用DMA模式的时候，每次只能读取一个通道的数据
*/
void ADC_Config_NotUseDMA()
{
/**
* Configuration of ADC1
*/
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
ADC_DeInit(ADC1); //复位ADC1
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 = DISABLE; //模数转换工作在单通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //模数转换工作在单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //转换由软件而不是外部触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = ADC_CHANNEL_NUM; //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
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, channel, 1, ADC_SampleTime_71Cycles5); //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //使能复位校准
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1))
; //等待复位校准结束
ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))
; //等待校准结束
// ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
}
/**
* @brief 使用DMA进行数据传输时的ADC配置
* 注意规则通道的数量需要根据实际项目进行调整
*/
void ADC_Config_UseDMA()
{
/**
* Configuration of ADC
*/
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1通道时钟
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
ADC_DeInit(ADC1); //复位ADC1
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //通道扫描
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = ADC_CHANNEL_NUM;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道1转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][0]
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道2转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][1]
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道3转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][2]
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道4转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][3]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道5转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][4]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道6转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][5]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道7转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][6]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道8转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][7]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道9转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][8]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道10转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][9]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道11转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][10]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道12转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][11]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 13, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道13转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][12]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 14, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道14转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][13]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 15, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道15转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][14]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 16, ADC_SampleTime_239Cycles5); //通道16转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][15]
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //开启ADC的DMA支持
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
ADC_ResetCalibration(ADC1);
while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1))
;
ADC_StartCalibration(ADC1);
while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))
;
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
}
/**
* @brief 使用DMA进行数据传输时的DMA配置
*/
void ADC_Config_SetDMA()
{
/**
* Configuration of DMA
*/
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能时钟
DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //将通道一寄存器设为默认值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) &(ADC1->DR); //该参数用以定义DMA外设基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t) &ADC_DMA_Value; //该参数用以定义DMA内存基地址(转换结果保存的地址)
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //该参数规定了外设是作为数据传输的目的地还是来源，此处是作为来源
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ADC_DMA_BUFFER_SIZE; //定义指定DMA通道的DMA缓存的大小,单位为数据单位。这里也就是ADC_DMA_Value的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //设定外设地址寄存器递增与否,此处设为不变 Disable
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //用来设定内存地址寄存器递增与否,此处设为递增，Enable
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通道拥有高优先级分别4个等级低、中、高、非常高
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //使能DMA通道的内存到内存传输
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道
// DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC, ENABLE);
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //启动DMA通道一
}
/**
* @brief 不使用DMA传输时，获取ADC的采样数据
* @param channel: ADC的采样通道
* @return ADC的单次采样结果
*/
uint16_t ADC_GetData_NotUseDMA(uint8_t channel)
{
//设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, channel, 1, ADC_SampleTime_71Cycles5); //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
/**
* 通过查询的方式获取了ADC的转化结果，
* 也可以通过中断的方式获取ADC的转换结果
*/
while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC))
; //等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
/**
* @brief 不使用DMA传输时，获取ADC采样数据的平均值
* @param channel: ADC的采样通道
* @param count: 计算平均值的采样数量
* @return ADC的单次采样结果的平均值
*/
uint16_t ADC_GetAverageData_NotUseDMA(uint8_t channel, uint16_t count)
{
uint32_t temp_val = 0;
for (uint8_t t = 0; t < count; t++)
{
temp_val += ADC_GetData_NotUseDMA(channel);
}
ADC_Data[channel] = temp_val / count;
return ADC_Data[channel];
}
/**
* @brief 获取通过DMA传输的采样数据
* @param channel: ADC的采样通道
* @return ADC的采样数据
*/
uint16_t ADC_GetData_UseDMA(uint8_t channel)
{
return ADC_DMA_Value[0][channel];
}
/**
* @brief 获取通过DMA传输的采样数据（求平均值，过采样）
* @param channel: ADC的采样通道
* @return ADC的采样数据
*/
uint16_t ADC_GetAverageData_UseDMA(uint8_t channel)
{
uint32_t sum = 0;
for (uint8_t j = 0; j < ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH; j++)
{
sum += ADC_DMA_Value[j][channel];
}
return sum / ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH; //求平均值并转换成电压值
}

复制代码

基于STM32F407
头文件

#ifndef __ADC_EXT_H__
#define __ADC_EXT_H__
#include "stm32f4xx_conf.h"
#include "stm32f4xx.h"
#define ADC_CHANNEL_NUM 4
#define ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH 10
#define ADC_DMA_CHANNEL_NUM ADC_CHANNEL_NUM
#define ADC_DMA_BUFFER_SIZE (ADC_DMA_CHANNEL_NUM * ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH)
extern volatile uint16_t ADC_Data[ADC_CHANNEL_NUM];
extern volatile uint16_t ADC_DMA_Value[ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH][ADC_DMA_CHANNEL_NUM];
void ADC_UserConfig1();
void ADC_UserConfig2();
void ADC_Config_NotUseDMA();
void ADC_Config_UseDMA();
void ADC_Config_SetDMA();
uint16_t ADC_GetData_NotUseDMA(uint8_t channel);
uint16_t ADC_GetAverageData_NotUseDMA(uint8_t channel, uint16_t count);
uint16_t ADC_GetData_UseDMA(uint8_t channel);
uint16_t ADC_GetAverageData_UseDMA(uint8_t channel);
#endif

复制代码

源文件

#include "adc_ext.h"
/**
* ADC时钟
*
* ADC输入时钟 ADC_CLK 由 PCLK2 经过分频产生，最大值是 36MHz，典型值为30MHz
* 分频因子由 ADC 通用控制寄存器 ADC_CCR 的 ADCPRE[1:0]设置，可设置的分频系数有 2、4、6 和 8
* 对于STM32F407的PCLK2=HCLK/2=84MHz，所以程序一般使用 4 分频或者 6 分频
*/
/**
* 采样时间
*
* ADC 需要若干个 ADC_CLK 周期完成对输入的电压进行采样，
* 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。
* 每个通道可以分别用不同的时间采样。
* 其中采样周期最小是 3 个，即如果我们要达到最快的采样，那么应该设置采样周期为 3 个周期。
* 这里说的周期就是 1/ADC_CLK。
*/
/**
* 注意本库函数只实现了ADC1的配置与采样，ADC2与ADC3的配置与使用方法与此类似
*/
volatile uint16_t ADC_Data[ADC_CHANNEL_NUM];
volatile uint16_t ADC_DMA_Value[ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH][ADC_DMA_CHANNEL_NUM];
/**
* @brief 预置的ADC配置1，不使用DMA传输
*/
void ADC_UserConfig1()
{
GPIO_ConfigPort('A', 0, GPIO_Mode_AN, GPIO_OType_OD, GPIO_PuPd_NOPULL, 0);
ADC_Config_NotUseDMA();
}
/**
* @brief 预置的ADC配置2，使用DMA传输
*/
void ADC_UserConfig2()
{
GPIO_ConfigPort('A', 0, GPIO_Mode_AN, GPIO_OType_OD, GPIO_PuPd_NOPULL, 0);
GPIO_ConfigPort('A', 1, GPIO_Mode_AN, GPIO_OType_OD, GPIO_PuPd_NOPULL, 0);
GPIO_ConfigPort('A', 2, GPIO_Mode_AN, GPIO_OType_OD, GPIO_PuPd_NOPULL, 0);
GPIO_ConfigPort('A', 3, GPIO_Mode_AN, GPIO_OType_OD, GPIO_PuPd_NOPULL, 0);
ADC_Config_SetDMA();
ADC_Config_UseDMA();
}
/**
* @brief 不使用DMA进行数据传输时的ADC配置
* 由于ADC 规则组数据寄存器 ADC_DR 只有一个，是一个 32 位的寄存器，
* 只有低 16 位有效并且只是用于独立模式存放转换完成数据。
* 如果使用多通道转换，那转换的数据就全部都挤在了 DR 里面，前一个时间点转换的通道数据，
* 就会被下一个时间点的另外一个通道转换的数据覆盖掉，所以当通道转换完成后就应该把数据取走。
*
* 因此不使用DMA模式的时候，每次只能读取一个通道的数据
*/
void ADC_Config_NotUseDMA()
{
/**
* Configuration of ADC
*/
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立ADC模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; //ADC时钟为fpclock/分频
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled; //禁止DMA直接访问模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles; //采样时间间隔
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; //设置ADC的分辨率12位
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //通道扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; //禁止外部边沿触发
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1; //外部触发通道
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //设置数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1; //设置转换通道，固定为1
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_56Cycles); //配置 ADC 通道转换顺序和采样周期
// ADC_ITConfig(RHEOSTAT_ADC, ADC_IT_EOC, ENABLE); //ADC 转换结束产生中断，可以在中断服务程序中读取转换值
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC
}
/**
* @brief 使用DMA进行数据传输时的ADC配置
* 注意规则通道的数量需要根据实际项目进行调整
*/
void ADC_Config_UseDMA()
{
/**
* Configuration of ADC
*/
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立ADC模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; //ADC时钟为Fpclock/分频
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled; //禁止DMA直接访问模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_20Cycles; //采样时间间隔
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; //设置ADC的分辨率12位
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //通道扫描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; //禁止外部边沿触发
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1; //外部触发通道
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //设置数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = ADC_CHANNEL_NUM; //设置转换通道
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道1转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][0]
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道2转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][1]
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道3转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][2]
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道4转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][3]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 5, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道5转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][4]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 6, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道6转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][5]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 7, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道7转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][6]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 8, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道8转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][7]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 9, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道9转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][8]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 10, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道10转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][9]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 11, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道11转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][10]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 12, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道12转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][11]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 13, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道13转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][12]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 14, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道14转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][13]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 15, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道15转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][14]
// ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 16, ADC_SampleTime_3Cycles); //通道16转换结果保存到ADCConvertedValue[0~10][15]
ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1, ENABLE); // 使能 DMA 请求 after last transfer (Single-ADC mode)
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //开启ADC的DMA支持
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC
ADC_SoftwareStartConv(ADC1); //开始ADC转换，软件触发
}
/**
* @brief 使用DMA进行数据传输时的DMA配置
*/
void ADC_Config_SetDMA()
{
/**
* Configuration of DMA
*/
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2, ENABLE); //使能时钟
DMA_DeInit(DMA2_Stream0); //将通道一寄存器设为默认值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t) &(ADC1->DR); //该参数用以定义DMA外设基地址
DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t) &ADC_DMA_Value; //该参数用以定义DMA内存基地址(转换结果保存的地址)
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; //该参数规定了外设是作为数据传输的目的地还是来源，此处是作为来源
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ADC_DMA_BUFFER_SIZE; //定义指定DMA通道的DMA缓存的大小,单位为数据单位。这里也就是ADC_DMA_Value的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //设定外设地址寄存器递增与否,此处设为不变 Disable
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //用来设定内存地址寄存器递增与否,此处设为递增，Enable
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通道拥有高优先级分别4个等级低、中、高、非常高
DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; //禁用DMA的FIFO模式，使用直连模式
DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0; //选择DMA通道
DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure); //初始化DMA流
DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE); //使能DMA流
}
/**
* @brief 不使用DMA传输时，获取ADC的采样数据
* @param channel: ADC的采样通道
* @return ADC的单次采样结果
*/
uint16_t ADC_GetData_NotUseDMA(uint8_t channel)
{
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, channel, 1, ADC_SampleTime_56Cycles); //配置 ADC 通道转换顺序和采样周期
ADC_SoftwareStartConv(ADC1); //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
/**
* 通过查询的方式获取了ADC的转化结果，
* 也可以通过中断的方式获取ADC的转换结果
*/
while (!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC)); //等待转换结束
return ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
/**
* @brief 不使用DMA传输时，获取ADC采样数据的平均值
* @param channel: ADC的采样通道
* @param count: 计算平均值的采样数量
* @return ADC的单次采样结果的平均值
*/
uint16_t ADC_GetAverageData_NotUseDMA(uint8_t channel, uint16_t count)
{
uint32_t temp_val = 0;
for (uint16_t t = 0; t < count; t++)
{
temp_val += ADC_GetData_NotUseDMA(channel);
}
ADC_Data[channel] = temp_val / count;
return ADC_Data[channel];
}
/**
* @brief 获取通过DMA传输的采样数据
* @param channel: ADC的采样通道
* @return ADC的采样数据
*/
uint16_t ADC_GetData_UseDMA(uint8_t channel)
{
return ADC_DMA_Value[0][channel];
}
/**
* @brief 获取通过DMA传输的采样数据（求平均值，过采样）
* @param channel: ADC的采样通道
* @return ADC的采样数据
*/
uint16_t ADC_GetAverageData_UseDMA(uint8_t channel)
{
uint32_t sum = 0;
for (uint16_t j = 0; j < ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH; j++)
{
sum += ADC_DMA_Value[j][channel];
}
return sum / ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH; //求平均值并转换成电压值
}

复制代码

使用指南
由于使用了相同的功能逻辑与函数名（即头文件相同），STM32F103与STM32F407的ADC扩展函数库在使用方法上是相同的。由于在ADC扩展库中提供的模板配置函数中已经完成了GPIO外设与ADC外设的配置，因此可以直接调用一步完成ADC使用前的初始化工作。

单次单通道采样（不使用DMA）
配置ADC

void Periphl_ConfigAll()
{
/*省略无关代码*/
ADC_UserConfig1();
/*省略无关代码*/
}

复制代码

启动采样并获取数据
采集的数据保存在全局数组ADC_Data[ADC_CHANNEL_NUM]中，同时也可以调用相应的函数返回对应的结果。
调用uint16_t ADC_GetData_NotUseDMA(uint8_t channel)完成一次数据采集。
调用uint16_t ADC_GetAverageData_NotUseDMA(uint8_t channel, uint16_t count)连续采集count个数据后，返回数据采集的平均值。

连续多通道采样（使用DMA）
配置ADC

void Periphl_ConfigAll()
{
/*省略无关代码*/
ADC_UserConfig2();
/*省略无关代码*/
}

复制代码

获取数据
在配置完ADC的DMA传输后就已经自动打开了ADC采样，采样的数据保存在全局二维数组ADC_DMA_Value[ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH][ADC_DMA_CHANNEL_NUM]中，同时也可以调用相应的函数返回对应的结果。
调用uint16_t ADC_GetData_UseDMA(uint8_t channel)返回一次数据采集结果。
调用uint16_t ADC_GetAverageData_UseDMA(uint8_t channel)返回数组中保存的最近的ADC_DMA_CHANNEL_DEEPTH个数据的平均值。

一般情况下，由于DMA的采样速度很快，调用uint16_t ADC_GetAverageData_UseDMA(uint8_t channel)返回一个平均值作为采样的结果是比较推荐的。这也是利用了过采样技术提高了数据的稳定性与分辨率。

在FreeRTOS任务中
可以创建一个任务完成ADC初始化与数据轮询的工作，但需要注意的是片上ADC的快速配置函数（ADC_UserConfig2()）只能调用一次，否则可能会出错。也就是说要么在程序启动的地方配置ADC，要么在任务开始的地方配置ADC，但不能两处同时配置ADC。