1 概述
实验的代码已经上传，无需积分。

1.1 资源概述
开发板：正点原子STM32F103 Nano开发板
CUBEMX版本：1.3.0
MDK版本：5.27
主控芯片型号：STM32F103RBT6



1.2 实现功能
1，移植野火ADC使用DMA传输例程，实现读取B01的电压，并通过串口打印出来。野火的程序使用的RCT6芯片，引脚与RBT6相同，改动比较简单。

2 程序实现
2.1主程序

1. 
   
2. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
   
3. #include "main.h"
   
4. #include "stm32f1xx.h"
   
5. #include "./usart/bsp_debug_usart.h"
   
6. #include "./led/bsp_led.h"
   
7. #include <stdio.h>
   
8. #include "./adc/bsp_adc.h"
   
9. 
   
10. // ADC1转换的电压值通过MDA方式传到SRAM
    
11. extern __IO uint32_t ADC_ConvertedValue;
    
12. 
    
13. // 局部变量，用于保存转换计算后的电压值         
    
14. float ADC_Vol;
    
15. 
    
16. static void Delay(__IO uint32_t nCount)         //简单的延时函数
    
17. {
    
18.         for(; nCount != 0; nCount--);
    
19. }
    
20. /**
    
21.   * @brief  主函数
    
22.   * @param  无
    
23.   * @retval 无
    
24.   */
    
25. int main(void)
    
26. {   
    
27.     /* 配置系统时钟为72 MHz */
    
28.     SystemClock_Config();
    
29. 
    
30.     /* 初始化USART1 配置模式为 115200 8-N-1 */
    
31.     DEBUG_USART_Config();
    
32. 
    
33.     Rheostat_Init();
    
34.     while (1)
    
35.     {
    
36.         ADC_Vol =(float) ADC_ConvertedValue/4096*(float)3.3; // 读取转换的AD值
    
37.         printf("\r\n The current AD value = 0x%04X \r\n", ADC_ConvertedValue);
    
38.         printf("\r\n The current AD value = %f V \r\n",ADC_Vol);     
    
39.         Delay(0x8fffff);  
    
40.     }   
    
41. }
    
42. 
    
43. /**
    
44.   * @brief  System Clock Configuration
    
45.   *         The system Clock is configured as follow :
    
46.   *            System Clock source            = PLL (HSE)
    
47.   *            SYSCLK(Hz)                     = 72000000
    
48.   *            HCLK(Hz)                       = 72000000
    
49.   *            AHB Prescaler                  = 1
    
50.   *            APB1 Prescaler                 = 2
    
51.   *            APB2 Prescaler                 = 1
    
52.   *            HSE Frequency(Hz)              = 8000000
    
53.   *            HSE PREDIV1                    = 1
    
54.   *            PLLMUL                         = 9
    
55.   *            Flash Latency(WS)              = 2
    
56.   * @param  None
    
57.   * @retval None
    
58.   */
    
59. void SystemClock_Config(void)
    
60. {
    
61.   RCC_ClkInitTypeDef clkinitstruct = {0};
    
62.   RCC_OscInitTypeDef oscinitstruct = {0};
    
63. 
    
64.   /* Enable HSE Oscillator and activate PLL with HSE as source */
    
65.   oscinitstruct.OscillatorType  = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
    
66.   oscinitstruct.HSEState        = RCC_HSE_ON;
    
67.   oscinitstruct.HSEPredivValue  = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
    
68.   oscinitstruct.PLL.PLLState    = RCC_PLL_ON;
    
69.   oscinitstruct.PLL.PLLSource   = RCC_PLLSOURCE_HSE;
    
70.   oscinitstruct.PLL.PLLMUL      = RCC_PLL_MUL9;
    
71.   if (HAL_RCC_OscConfig(&oscinitstruct)!= HAL_OK)
    
72.   {
    
73.     /* Initialization Error */
    
74.     while(1);
    
75.   }
    
76. 
    
77.   /* Select PLL as system clock source and configure the HCLK, PCLK1 and PCLK2
    
78.      clocks dividers */
    
79.   clkinitstruct.ClockType = (RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2);
    
80.   clkinitstruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
    
81.   clkinitstruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
    
82.   clkinitstruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
    
83.   clkinitstruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;  
    
84.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&clkinitstruct, FLASH_LATENCY_2)!= HAL_OK)
    
85.   {
    
86.     /* Initialization Error */
    
87.     while(1);
    
88.   }
    
89. }

复制代码

2.2 ADC程序

1. #include "./adc/bsp_adc.h"
   
2. 
   
3. __IO uint32_t ADC_ConvertedValue;
   
4. DMA_HandleTypeDef hdma_adcx;
   
5. ADC_HandleTypeDef ADC_Handle;
   
6. ADC_ChannelConfTypeDef ADC_Config;
   
7. 
   
8. static void Rheostat_ADC_GPIO_Config(void)
   
9. {
   
10.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
11. 
    
12.   RHEOSTAT_ADC_CLK_ENABLE();
    
13.   // 使能 GPIO 时钟
    
14.   RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK_ENABLE();
    
15. 
    
16.   // 配置 IO
    
17.   GPIO_InitStructure.Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN;
    
18.   GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;            
    
19. //  GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL ; //不上拉不下拉
    
20.   HAL_GPIO_Init(RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);               
    
21. }
    
22. 
    
23. static void Rheostat_ADC_Mode_Config(void)
    
24. {
    
25.     // ------------------DMA Init 结构体参数 初始化--------------------------
    
26.     // 开启DMA时钟
    
27.     RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK_ENABLE();
    
28.     // 数据传输通道
    
29.      hdma_adcx.Instance = RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM;
    
30. 
    
31.      hdma_adcx.Init.Direction=DMA_PERIPH_TO_MEMORY;;            //存储器到外设
    
32.      hdma_adcx.Init.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE;                 //外设非增量模式
    
33.      hdma_adcx.Init.MemInc=DMA_MINC_DISABLE;                     //存储器增量模式
    
34.      hdma_adcx.Init.PeriphDataAlignment=DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;//外设数据长度:16位
    
35.      hdma_adcx.Init.MemDataAlignment=DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;   //存储器数据长度:16位，错误已经修改
    
36.      hdma_adcx.Init.Mode= DMA_CIRCULAR;                         //外设普通模式
    
37.      hdma_adcx.Init.Priority=DMA_PRIORITY_MEDIUM;               //中等优先级
    
38. 
    
39.     //初始化DMA流，流相当于一个大的管道，管道里面有很多通道
    
40.     HAL_DMA_Init(&hdma_adcx);
    
41. 
    
42.     __HAL_LINKDMA( &ADC_Handle,DMA_Handle,hdma_adcx);
    
43. 
    
44.    //---------------------------------------------------------------------------
    
45.     RCC_PeriphCLKInitTypeDef ADC_CLKInit;
    
46.     // 开启ADC时钟
    
47.     ADC_CLKInit.PeriphClockSelection=RCC_PERIPHCLK_ADC;                        //ADC外设时钟
    
48.     ADC_CLKInit.AdcClockSelection=RCC_ADCPCLK2_DIV8;                          //分频因子6时钟为72M/8=9MHz
    
49.     HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&ADC_CLKInit);                                              //设置ADC时钟
    
50. 
    
51.     ADC_Handle.Instance=RHEOSTAT_ADC;
    
52.     ADC_Handle.Init.DataAlign=ADC_DATAALIGN_RIGHT;             //右对齐
    
53.     ADC_Handle.Init.ScanConvMode=DISABLE;                      //非扫描模式
    
54.     ADC_Handle.Init.ContinuousConvMode=ENABLE;                 //连续转换
    
55.     ADC_Handle.Init.NbrOfConversion=1;                         //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1
    
56.     ADC_Handle.Init.DiscontinuousConvMode=DISABLE;             //禁止不连续采样模式
    
57.     ADC_Handle.Init.NbrOfDiscConversion=0;                     //不连续采样通道数为0
    
58.     ADC_Handle.Init.ExternalTrigConv=ADC_SOFTWARE_START;       //软件触发
    
59.     HAL_ADC_Init(&ADC_Handle);                                 //初始化
    
60. 
    
61. //---------------------------------------------------------------------------
    
62.     ADC_Config.Channel      = RHEOSTAT_ADC_CHANNEL;
    
63.     ADC_Config.Rank         = 1;
    
64.     // 采样时间间隔        
    
65.     ADC_Config.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_55CYCLES_5 ;
    
66.     // 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为3个时钟周期
    
67.     HAL_ADC_ConfigChannel(&ADC_Handle, &ADC_Config);
    
68. 
    
69.     HAL_ADC_Start_DMA(&ADC_Handle, (uint32_t*)&ADC_ConvertedValue, 1);
    
70. }
    
71. void Rheostat_Init(void)
    
72. {
    
73.         Rheostat_ADC_GPIO_Config();
    
74.         Rheostat_ADC_Mode_Config();
    
75. }
    

复制代码

2.3 ADC头文件
调整端口定义与正点Nano保持一致，这里需要注意的是，GBIOB1对应的是ADC_IN9, 对应的DMA1_Channel1(通道1，而不是11)。

1. #ifndef __BSP_ADC_H
   
2. #define        __BSP_ADC_H
   
3. 
   
4. #include "stm32f1xx.h"
   
5. 
   
6. // ADC GPIO 宏定义
   
7. #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT              GPIOB
   
8. #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN               GPIO_PIN_1
   
9. #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
   
10. 
    
11. // ADC 序号宏定义
    
12. #define RHEOSTAT_ADC                        ADC1
    
13. #define RHEOSTAT_ADC_CLK_ENABLE()           __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
    
14. #define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL                ADC_CHANNEL_9
    
15. 
    
16. // ADC DMA 通道宏定义，这里我们使用DMA传输
    
17. #define RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK_ENABLE()       __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
    
18. #define RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM             DMA1_Channel1
    
19. 
    
20. void Rheostat_Init(void);
    
21. 
    
22. #endif /* __BSP_ADC_H */
    

复制代码

3 程序调试
在程序调试过程中，串口打印一直无法输出正确的值，都是小于1的小数，而且调节滑动电阻时，数值会发生变化。由于是移植的例程，一直怀疑是我自己改程序导致的，但是经过换成别的开发板，而且ADC端口不改的情况下，还是不好用。如果开始了漫长的查找过程。路程如下：
1.使用CUBEMX生成一个ADC DMA传输的程序，正常运行没有错误；
2.将生成的程序，ADC以及DMA相关部分去掉，加入野火例程中的ADC相关文件；
3.将CUBEMX生成的ADC相关文件加到野火程序中，运行正常没有错误。
4.运行调试发现不好用，只显示小数；
5.将原CUBEMX生成的函数，一块一块加到野火程序中去，替代旧的函数。最后发现在配置半字时出现问题。
例程中错误的配置

1. hdma_adcx.Init.MemDataAlignment=DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;   //存储器数据长度:16位

复制代码

而正确的配置为（P改为M）

1. hdma_adcx.Init.MemDataAlignment=DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;   //存储器数据长度:16位

复制代码

修改后程序调试OK，下面为更改后和更改前的结果，在错误的程序中，第三位的B丢失了。正确的位B37，错误的为37。



4 查找原因
查看官方手册继续查找原因，将程序里边的定义一层层翻出来，结果如下。

错误赋值函数

1. hdma_adcx.Init.MemDataAlignment=DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;   //存储器数据长度:16位
   
2. 
   
3. #define DMA_PDATAALIGN_HALFWORD      ((uint32_t)DMA_CCR_PSIZE_0)  /*!< Peripheral data alignment: HalfWord */
   
4. 
   
5. #define DMA_CCR_PSIZE_0              (0x1U << DMA_CCR_PSIZE_Pos)        /*!< 0x00000100 */
   
6. 
   
7. #define DMA_CCR_PSIZE_Pos            (8U)      
   
8. 
   
9. STM32F1中文参考手册V10里边关于DMA配置寄存器的说明
   
10. 位9:8
    
11. PSIZE[1:0]：外设数据宽度 (Peripheral size) 这些位由软件设置和清除
    
12. 00：8位
    
13. 01：16位
    
14. 10：32位
    
15. 11：保留
    
16. 这是错误的设置，导致外设的数据宽度设置了两次，而存储器保持默认00，即为8位，而ADC为12位右对齐，最高4位丢失。
    

复制代码

正确赋值的函数

1. hdma_adcx.Init.MemDataAlignment=DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;   //存储器数据长度:16位
   
2. 
   
3. #define DMA_MDATAALIGN_HALFWORD      ((uint32_t)DMA_CCR_MSIZE_0)  /*!< Memory data alignment: HalfWord */
   
4. 
   
5. #define DMA_CCR_MSIZE_0              (0x1U << DMA_CCR_MSIZE_Pos)        /*!< 0x00000400 */
   
6. 
   
7. #define DMA_CCR_MSIZE_Pos            (10U)   
   
8. 
   
9. STM32F1中文参考手册V10里边关于DMA配置寄存器的说明
   
10. 位11:10
    
11. MSIZE[1:0]：存储器数据宽度 (Peripheral size) 这些位由软件设置和清除
    
12. 00：8位
    
13. 01：16位
    
14. 10：32位
    
15. 11：保留
    
16. 这是正确的设置，存储器设置位01，即为16位，最高4位不会丢失
    

复制代码

原因分析和实际情况一致。
查看野火给的资料，发现里边的这个地方是错的，和程序保持了一致。这个程序应该是被误写（使用自动补全），然后编译后实际验证没有认真检查导致。