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STM32F1系列的ADC配置

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STMCU小助手 发布时间:2022-12-25 13:10
ADC引脚
7 H7 R; h0 W; y3 X+ F8 H* z$ @. P2 C7 h% J) i. @! R8 k
9c468174d08843a3b0f9c2550031f931.png 9 o: @, d1 Z3 v: ]: u& l- s
6 H' Y6 S: [, E  F/ J, D9 }
( o; k+ S* ^+ X" v
注入通道与规则通道
" n" V% l$ G( O* ~6 Z4 m3 E" R1. 注入通道
9 w- B& a# ?+ p+ t$ A, `相当于中断,最多4个通道,注入通道和它的转换顺序在ADC_JSQR寄存器中选择,注入通道转化的总数应写入ADC_JSQR寄存器的最低两位
  x" |* F. f7 T1 N% x9 X2 }$ P2 [" B, p& `
注入通道的转换结果保存在下图中的注入通道寄存器(4*16位)) K# N1 z" [; u2 i- ^, }

3 \& A- @! i! C8 F转换结束后产生标志位,能够产生相应的中断
0 q' |) b  Q( i
# C" {$ e8 U/ |( d- Z

8 d! i) J+ ^; z5 e7 [. N2. 规则通道
5 M' q- D. V* d; b# _4 L% l相当于正常运行的程序,最多16个通道,规则通道和它的转化顺序在ADC_SQRx寄存器中进行选择,规则通道转换的总数应写入ADC_SQR1寄存器的最低4位中! r* }3 V5 y7 h; Y, b2 ?

/ ?: g- E; k' c8 I$ N( o规则通道的转换结果保存在下图中的规则通道数据寄存器(16位): {5 u! G' e/ a/ S1 w

% z$ o( \. M* W转换结束后产生标志位,能够产生相应的中断) v8 M; {! ^, e$ N: Z$ ^

2 O! m& Z: ?; s6 Y% O7 v3 r5 W
83c46e90a3694bc98318ce1868cb9329.png . E5 A8 k4 h( h4 j% l7 C5 Z+ m

: U& r! {6 w1 X/ d' V3 }" l8 | ADC时钟, Z# `8 q( O2 V( L

$ p& s. a* i8 v" c7 E
2d08de46565b4fb78e14ba8f3bdef7c9.png
6 b6 ]+ X# Q7 |7 y8 C7 M/ i7 U" A- Z4 U7 m3 C  L- F

& V. W0 N9 s2 f4 @( G8 lADC的触发事件
/ i6 }1 S1 d- }/ {' e# y
1 ]- K5 g% G! G3 P
2ff7e13244294919b528a57e5741d2d4.png
# [6 u0 B; L! i' f$ b5 H$ R" \. M; m9 ?" b/ i
ADC的运行模式& n* i' y" x( X* g0 I, ~
1. 单次转换模式

3 ]  X& v, c' O3 \2 }) r0 i只执行一次转换$ L6 M: @1 L; ~8 M% x
可以通过以下方式启动:
+ _1 P- ?; {0 l8 U1 S( X& E+ |设置ADC_CR2寄存器的ADON位(规则通道)
) x0 C' W+ B& y1 R外部触发启动(规则通道或注入通道)" g! a$ Z) q: Y5 R
" k1 Y2 L- C) l
如果一个规则通道转换完成,则:+ P  V& n! W0 i3 X# T
转换结果数据被存储在16位的ADC_DR寄存器中饭
' b# y0 h5 a# qEOC转换结束标志被置17 ?7 q+ i5 O& }& t( Y+ u
如果设置了EOCIE,则产生中断: C) V- T9 K# T7 |0 g4 A
8 K6 p5 o% ~- t& D7 G' g5 D; r% n
如果一个注入通道被转换,则:2 ^) g: I2 U* c2 y( G
转换结果数据被存储在16位的ADC_DRJ1寄存器中饭2 N+ x) [& s; b/ q
JEOC注入转换结束标志被置13 V2 |: K; i1 u3 j+ A$ J: R
如果设置了JEOCIE,则产生中断; K$ W+ P  z9 w% `! s
9 p2 h) B, y, N' i& q# W0 E2 C
2. 连续转换模式3 _. w; [4 ~+ {( t7 g' u5 G; R) U
ADC转换已结束马上启动另一次转换' c8 P$ f4 b0 ?4 Z
, E# [' `7 ~+ b5 p" R
此模式可以通过外部触发启动或通过设置ADC_CR2寄存器的ADON位启动. F1 o+ S" m. w7 ^; e1 D
7 E8 S% S# {5 ]; k; i+ m0 C
如果一个规则通道转换完成,则:
; H! W4 s% D! G0 I( T4 g转换结果数据被存储在16位的ADC_DR寄存器中饭1 Z, A9 V' l' S7 N2 _+ Q" k+ V
EOC转换结束标志被置1# Y- D4 j' t5 r/ M
如果设置了EOCIE,则产生中断. ]& C7 E& W+ ^6 M: m

( C! {: P. _/ w! d
如果一个注入通道被转换,则:
  w1 m, C  W% t; `& c转换结果数据被存储在16位的ADC_DRJ1寄存器中饭
+ M' l" l8 Q2 t  yJEOC注入转换结束标志被置1+ j5 \& p' Y6 A, w; Q
如果设置了JEOCIE,则产生中断% K9 p. ^7 i$ R4 O2 M; c

. k. f! K! B5 j* p; T  |# k
3. 扫描模式
7 K9 f, D: x+ U( z1 B# f$ c用于扫描一组模拟通道
" n- w. t7 v" i. C( X
8 I6 B  R0 ~1 O5 j8 O/ }) j可以通过设置ADC_CR1的SCAN位来控制1 C4 P9 {7 V8 w3 @+ N$ A) H
0 w7 M/ L' L7 ~) x- N  y6 j
一旦开启,ADC将会扫描所有被ADC_SQRX寄存器(针对规则通道)或ADC_JSQR寄存器(针对注入通道)选中的通道8 `! m" p% Y( t% J# R9 ^- d

# T5 {$ C  c  }2 P3 |/ I$ q3 ]在每个扫描组的每个通道上执行单次转换,每次转换结束时,同一组的下一个通道被自动转换
7 n# }9 ]0 I; ^! r) ^5 S' V7 y
; U6 D) y7 E- o, {( X如果设置了CONT位,则转换不会在选择组的最后一个通道上停止,而是再次从选择组的第一个通道继续转换/ q  @7 l' `/ X3 q6 h2 y1 ^0 c

% C5 P% C+ ^$ M: i8 ^如果设置了DMA位,每次EOC后,DMA控制器把规则通道的转换数据传输到SRAM中,而注入通道转换的数据总是存储在ADC_JDRx寄存器中
% q! r$ V6 K% t3 Y
+ R$ z& `- D7 n0 L2 D; b2 {ADC的中断4 T" o  Q8 y& c1 W8 ~* r, r/ l7 b
规则通道转换结束和注入通道转换结束都能产生中断,有独立的中断使能位* k$ g) `, q0 j# t

& Q2 p6 O- n) O3 X* I0 E- n& UADC1和ADC2的中断映射在同一个中断向量上,而ADC3的中断有自己的中断向量& w9 w' ~3 Q$ F1 M! t6 R) x3 M
' Y: O0 l; G* B, `
N80NWZK@NPHXWM1@58PNA7P.png
+ g  _% B2 |6 C( p. |
8 H4 B* ?0 v* W8 Z- \% D
ADC的时钟* Y9 R3 Z: s: z) v# Z
RCC_CFGR寄存器' k8 r7 o5 S* d4 u" C$ Z. m

& u2 ~6 i0 J( S) S
9a3df94c1fef41e3a009f859acef8a02.png 6 A1 R6 L# v; X; l7 f" F

7 _) R4 g! x/ x0 e注意不要让ADC的时钟超过14 MHz& }0 m  @5 j: O& p* P9 \: n

; }/ `( N7 i8 N$ h2 {

. w# V; K4 q, ?  HADC控制寄存器: R/ ^( m: K% Q' B1 q6 _8 f! c, t
ADC_CR1  x' P6 v+ H- i$ Z& @# s
, T* c! D4 G" N
571dedfd6f6441d68334fde83c897b9f.png 4 j3 N8 w% n& C6 k* v
$ _" C7 ~  i$ S) h4 }
5d94fadaa9af4292b0b6971acd1c0aed.png
- s2 `* m% \% D  o9 D( k: j
* A+ D# R9 K9 @& w
1bd77f456f4044f0a7fb1128be62ad5f.png 2 o; B- i- y6 l4 o
/ f# ]- a4 I! A! ?9 q7 U
" S; p3 r: d# |. I1 o7 f5 E
ADC_CR2控制器
4 e5 f. y- h4 z- E8 b& X5 X, s- P0 h" x2 U
cf7aa3fb597346f6b233d2b2ebbc2741.png 3 x! N, x. z' A$ ~# K; |
; t& o# j; H) a- i0 Y8 b
cd891e79d2a74fa394a1f7554da88229.png & x& F* B" P0 r5 G; n9 b# a
- C, p2 q5 @& h
9b4ed28cfe50460ea835259ffd2cf603.png
& k$ ^9 X$ w. _, w0 R
; B7 c1 p* A" J9 Y$ Q% N
3 @: B3 H% n% A- i
ADC的数据对齐
: m# j+ }* t# Q5 l; y左对齐或右对齐
: I0 q  o. D$ p( _由于STMF1自带的ADC是12位的,而数据寄存器是16位的,因此可以设置转化结果为左对齐或右对齐
( h! C$ u& i/ u; A# n% `. s5 M  h( ], I8 ^
04bc5d1f94014d7b9f91d35f72c04c97.png 7 q. H* F2 P$ Y4 j- w
+ R8 ^# W% x4 T' t- J1 t
f84bc3f984fb401db816d4bf9b032abc.png
' ?0 a6 n( m: t1 |. J" o! `7 Q" L( Q  D. t) P/ }
2f76811c19fa4215a27b0f61d8e74d05.png / E* q# S: c4 K2 r) c6 F
) p  I8 v- X1 |: ^, w& T
ADC的采样时间设置

& O$ a& F7 d$ P4 h+ A; R设置好预分频后相当于确定了ADC的时钟,即ADC时钟的周期(ADC_CLK)
5 Y+ g) d5 ^4 H
  ]3 `8 L, i) b2 i* n需要用多少的ADC采样周期来完成一次采样,可以在这2个寄存器里进行设置- Z% h9 h9 T1 n3 Q" i# q

& D  l- t. }. a4 \9 w总的转换时间为采样时间+12.5个ADC时钟周期4 d  j" ]3 f& p& h

- H" j2 X% Y' ?: d7 u  d* q通过计算可知,STM32F1自带ADC的最小转换时间是1微秒0 B; K8 U! \7 X7 w
: b9 T) n( W" y, T! {
244669253ddb41b0a0b5244b8b3989a0.png 7 l7 T; }% n% |! r
: T1 y  K, V" Q) W) Q/ S: S; S
64a8b88109a248139eb7fccf45ea19e0.png
( ^1 H( T6 j6 x8 ]; B. y
. {' m6 z# T. L  n; TADC的规则转换通道寄存器
/ r- Y: U( ]! g9 ^5 p0 t' T. ?. a) O) B7 D
9b39c2089c164fb5a60dcfba07a52c3d.png
' |0 K% l2 @$ f
  A8 v5 F7 C5 j0 e
adc6e082cd514c9091eba8c9d3f621ea.png + A; \: p- `$ x% m9 S( N

9 r/ r: Z4 M5 F5 Z5 ^2 _+ J- Z
32c0f2b1a2574d27b1138b375b2d77b7.png + m# u% ^, T( O! I

# [' S6 v, M5 K! o/ a ADC的注入转换通道寄存器
, l0 u$ y) P/ }& D5 L+ x* Z

& u, c$ e+ d. {2 A- e8 i- k, H$ J& F$ ^
d4c5b5bbd60248ec982052834264768a.png
* e; u- u- d/ [6 T. J- \0 a
8 i% I+ f2 _6 ^6 ~; b
" @4 V. \* K) i! t
ADC数据寄存器; K* p4 t) X* d4 b% S
% k) t& g- l% s8 A* a/ F9 q. H6 O
5fa563cdb4a849ed84a40a1174b51d8e.png
' ?  R/ [" M9 ~% K

* Y' S( W+ T0 }! I1 h) PADC状态寄存器+ u5 z# M& S$ h

: K2 _9 v3 p6 W; p. _3 K  H
88056bb3b272413a96a4997ab4b39b94.png * r5 z+ F( Z- c5 r1 L" z

( b4 I" a' d6 {, i# C) TADC使用的配置过程# H  w& `' E* k
1. 开启相关时钟,记住配置相应的GPIO引脚为模拟输入# `. y: i% u, i+ C  }2 U
开启相关时钟
4 s1 a: Z% }  r4 C4 s8 m% Y/ L
" u7 r  M7 ~$ j0 e# {% ~
2b7e02a014e743659747a8586e635fa6.png   o5 K8 d; s2 p+ V( g" S( p! Q
6 w4 ?1 {, Q; l8 l2 Y, @
配置GPIO引脚 5 j  s) g0 c% r) w! t

; E/ m' I  K# v6 \2 u4 f; H
7c1339bd21494ba6a2c13ecabc7e368a.png
$ W9 W& [9 Y) u* }) F) q1 S+ ~& a1 V
5 Y# h8 X6 G+ d
2. 设置ADC时钟2 T! c: }3 i) U' r  l- L

0 L; M7 i$ z# S% x
0f33fc887017496e8c16c21ac98498b2.png
; |; f7 X" ~  f8 o" A6 r  ?( S/ G. ~5 x. c" O1 A6 c  ]  ]% ?
设置完后复位$ I& v" ~5 C. d6 O% r

) q. z7 o" K& l8 l4 f: r
79b008f95a10491dbb0d9c378c7dde85.png
: g/ N. s  B) o
4 |  ]3 ^; ~" @1 ?' t# @ 这里的ADC_DeInit函数的实现如下
3 S( p8 E$ ^% d; ~% F: c% v& S
3 u: t6 U* }6 t6 {6 \9 Z( N
eb6b211aa1464f448f71887f68ddb14a.png
* q3 _% g7 \, x0 J8 t& `6 s# }

$ v0 F+ a& p; w2 V/ I3. 初始化ADC的相关参数
# U$ _( P) n. g- C% f ADC初始化 0 d$ @6 e  O. U, Q( h9 Q; j

- R+ f0 T% M  o
2b3eb019b0954578bc42c3ca036be617.png
, D5 t$ G* q9 a4 h) N/ y
/ t3 N2 W- F( i4 X3 e
这个函数的实现如下) F: R/ s4 `4 d8 P3 n/ y

( c, S: j" y% U1 K& F: T
bb2a9566c4314859b9b09533d064a4ef.png 8 Z7 Z3 f# _' |" w% N

' S  X+ P. b  [0 M初始化的结构体如下:
+ b" z3 @% ]$ g( X. ? ADC_InitTypeDef
/ `0 z( h. F+ L  ]% ^1 X3 \
, q3 N7 R+ R6 s) e" z! c
62a5c56341d0459a8d64aab4b450fb78.png 7 w- c# u8 L8 n5 e

$ A' h% V5 H" ~, Z, P7 i使用单次转换还是连续转换,可以选择的参数:0 O( }3 P0 D4 ?: C* \& s6 [0 c( S

/ e3 x5 I9 T. X" b
846cb02ab0ff4bda89f9440c3de8793c.png
4 z- q8 S* p  o2 l" n" f# M( t* S1 c# M  l
触发方式的可选择项:
1 c0 f: m1 I6 Q% h: R. F1 N& C) e$ b. X3 P$ f: q0 w, \3 h! j6 U
98dc548b5f424b08b03923f0bd310d5d.png ! ]) `" p: S1 ?9 @' N5 {2 R- l2 E; q1 d
. {* e0 d- e/ l. y5 ~% c( w
数据对齐方式的可选性:; ~+ ~% N- B+ D

4 c* n3 ?) s: k
3dec232f769d4b778b7e5dadb3868942.png
5 i$ E7 Y/ f  I7 N( n* D5 `/ A4 h- X( i+ w4 y2 ]
4. 使能ADC并进行校准% w/ g- H. X- p' Q

9 [* E: B) T. y0 G) W
76f0909548ef471086c127c8bb629cb1.png ( Q6 V- Z! s( N- o1 @
5 \' ]) C, L8 ^1 V6 V0 D9 y
ADC_Cmd函数的实现如下" r" c( V1 N% K' I- [4 Y

0 y) [8 m8 i! v8 `
6244b1ca38724e25b626b0e50ea9acc5.png
& V3 V/ |! V- b% n
8 `# Z# U& H/ P. eADC_ResetCalibration函数实现如下  e7 H1 j. L% F; m
% j7 G. d% m2 G# }& }; ^1 h
4332d10fab3446e7b060ca2210be7707.png * v: `" P$ W+ S5 ]# x
5 \3 m' `. z  N& A  P
5. ADC配置规则转换通道参数使能软件启动并获取结果
# `; `) a5 e; w, `8 D) K7 C/ B$ f" ?3 t0 S5 `  R- X* X1 t; a$ e
1fe906b04b364f0c80ec99379e454f4b.png ' |1 a0 P/ h+ B$ i+ u# b
; t  ]/ N& t  I
ADC_GetConversionValue函数的实现
, G1 I+ h* G9 @* A
: V6 j$ v( n: Q+ f
2a5ef44b92c846f7bca3e7c6f7652bb5.png $ O( M6 O2 p' K* t' u& A. d3 y1 X

' U( F2 Y$ {3 v( R9 R- | c537d56ac50241ac948ed0c0b49910b1.png ( ]4 O& }. ?( g
/ L) v2 R- p2 Q7 c1 b1 w
ADC_SoftwareStartConvCmd函数的实现
0 D6 H# @& I: r2 }0 o( A) m0 I5 E1 h, M/ K
$ T# X" m1 _( o8 B1 G* b
deeea7a536fd40ba80c83b3b3ec78768.png , j- j* r( g, k8 I

1 H$ J6 r" I8 H4 W% |3 WADC_ITConfig的实现# }$ T; @6 D) @1 a+ q

" g0 D7 Q4 p& ~! P! l0 T
bd8dd6575ce04ee7abd1b2246066f4ac.png 1 I4 ^  A( {/ R

; I0 {+ a  l1 @* ^ADC_StartCalibration的实现
' s# W6 m9 K5 k4 w% r- M6 j2 A: B# Y8 |; h
de75b54e10d14722b5b80c29f62e797e.png ! @! g" @. d" @) [
+ T/ a3 \1 P1 [
————————————————
. U2 W+ h& \) ]1 @0 e) M2 i, H版权声明:CodeForCoffee  i/ j3 g5 D1 ?! B' ]) w2 p

6 v* t6 l7 P  m6 F/ Q4 A8 @5 }: x" v" v, D; w, k3 h* ]! i
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