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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" o4 n# g/ s! s" p; k) |
( S6 u9 D( |" j$ _) F5 p2 _
9c468174d08843a3b0f9c2550031f931.png 5 w& ^% u# ~9 E7 _2 ?
4 C" ~. ?" o1 ^3 n3 J/ s" }+ x

: l7 U& B3 `5 b: h8 Y4 u. M6 m/ R注入通道与规则通道
5 C( f. O/ }) D( H1. 注入通道" e  O1 H6 G& }0 q6 [3 _6 ^: Z
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
7 {, Y" c/ @5 \8 @% i" j0 m9 O4 Y; Y  O
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)( o. v7 E4 l  d$ e; X4 r$ T0 R0 H
. r. d: y: m) x
转换结束后产生标志位,能够产生相应的中断
( `* W8 q2 \# I2 Z! W5 D4 q* X  n5 [! D) j* J

' v' I$ ~2 d( E. _; Y7 o2. 规则通道8 c. A% X- H# B6 W
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3 o' f: ~4 ?: I

; A  Y3 S1 O0 W% S1 a/ A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)
" N3 o8 A) r  n% e8 ^: n! x6 _7 q, P; N' J/ m9 v  F+ q) Q
转换结束后产生标志位,能够产生相应的中断
8 i- t) D1 H3 C& W8 p, ^/ e# T: s- l; ~" d( _! C4 p
83c46e90a3694bc98318ce1868cb9329.png
8 Y$ i# }8 s; Z$ @( U

; t' }# V) ^0 Z  D* x4 }6 Z/ \% |8 e ADC时钟
) ?4 b# u/ C3 _% a
9 L7 Q8 E* E1 I0 |: }: ~9 @: |
2d08de46565b4fb78e14ba8f3bdef7c9.png $ k/ {. K* Q  J% n& }. i

! b8 g" C4 p9 k+ i. m
; a; U, B2 {3 z/ W3 E
ADC的触发事件
+ r8 P6 ~* m) x0 p+ J$ t2 D. G: B4 |7 g; q' u
2ff7e13244294919b528a57e5741d2d4.png 7 _6 B( n1 H0 |; |
- c: ~5 s4 }! b% {
ADC的运行模式
1 \9 ]6 E+ j: E2 H6 F0 u# f1. 单次转换模式
1 y8 `, l2 s; ?# A$ K1 n
只执行一次转换8 N# S9 T2 ]- ]2 E- E
可以通过以下方式启动:7 G, f- M, f: M. z$ O; `
设置ADC_CR2寄存器的ADON位(规则通道)( j$ j8 h) [8 f: g  T7 I
外部触发启动(规则通道或注入通道)* M- O# x# `8 }' \
- y; S; Y* z* c/ E) l8 N/ {2 H0 z% U/ ?
如果一个规则通道转换完成,则:
. h- E( P( X* f# |9 Q, y转换结果数据被存储在16位的ADC_DR寄存器中饭
& @  z& ^  D( u6 zEOC转换结束标志被置1
: f2 J4 v3 z8 f如果设置了EOCIE,则产生中断
1 A2 ?/ G7 L& W6 {
5 x5 N" w5 D: c: V- Z
如果一个注入通道被转换,则:
) p$ K' {& I! d" _转换结果数据被存储在16位的ADC_DRJ1寄存器中饭
: ^' x' B5 Q  H, ~JEOC注入转换结束标志被置1
& v3 |2 P$ B" W如果设置了JEOCIE,则产生中断# t) p: d4 O9 x* w

- g% @/ s8 y# y/ d9 c9 L$ b4 T2 A
2. 连续转换模式
: C0 R5 D( ^& u" @! w; r  F( f5 [ADC转换已结束马上启动另一次转换  t- u( ^0 B2 T8 w( Q2 f/ G2 O: v
5 g1 O# S  ]4 c1 z0 L7 {0 P7 ~% 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( y9 r8 `0 h1 r5 D6 U& d
5 Q8 b2 |* X  M' s- S
如果一个规则通道转换完成,则:( |- l. ]. H% i. r# w
转换结果数据被存储在16位的ADC_DR寄存器中饭3 h8 _! ^7 w% F0 i# L, y+ j
EOC转换结束标志被置16 u$ K) i8 |. W! ]6 ?' C4 _1 q
如果设置了EOCIE,则产生中断
0 Q+ L5 @" M* c" c' Y! A! P6 J( q
) D4 Q& ^- r: s
如果一个注入通道被转换,则:
- Q) |9 g9 K* G转换结果数据被存储在16位的ADC_DRJ1寄存器中饭( n- E; u1 [$ {/ I$ }5 W( ^5 P6 \
JEOC注入转换结束标志被置1. |+ S/ U* H1 A+ H8 {
如果设置了JEOCIE,则产生中断
+ G6 V7 f- N) k. \# w( Y# Q1 l+ w& t8 Q4 P$ w
3. 扫描模式
* l* X5 p& P! @( @用于扫描一组模拟通道" z# n; I4 O* z6 X: S

5 Z$ b# B( |( E7 u- ^- u  }! W可以通过设置ADC_CR1的SCAN位来控制( I8 t2 S  X$ K1 G+ A; b4 G/ D
' M" ^+ _* n$ L
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 J- i6 |! p& L- K
: ~3 U- |5 C" d! F! x: [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9 a+ B+ Z$ r+ a3 v

# e& _/ N6 m3 w" C+ `  y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# n5 y, j7 n. |: I  @

5 l0 y! j5 ]$ T& \' \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
7 s/ a  e9 H% }9 K) o0 t
* p: v. b  L& t- \  oADC的中断$ b; u; X. j: i
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
& x$ X$ `1 E- p2 ^' Q; I, {8 l. t( K( x; X
ADC1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
* g4 Q+ K+ ~8 x9 A7 |1 ?9 g8 Z
* m! d2 M- ]2 a$ A2 k
N80NWZK@NPHXWM1@58PNA7P.png 1 q( |6 D) v* K  a" }, Z
( X! Q/ m9 W% l; A( w
ADC的时钟, r3 |; G9 A+ V: K/ B4 i" `
RCC_CFGR寄存器
$ b' f8 P. i, ~8 h/ z0 u4 {$ E7 G7 H% @8 `- z+ c! N2 J
9a3df94c1fef41e3a009f859acef8a02.png
2 C7 v1 n0 }' h  q/ I* Q4 s0 \/ j! G3 E4 f: s3 U
注意不要让ADC的时钟超过14 MHz  {6 V+ v2 u' A6 Q8 r4 l( J3 p

8 N' v& c9 G' O0 F+ i' E+ k
5 i0 {+ I+ q& k6 k& J
ADC控制寄存器
7 ^$ e& ~7 r- z& QADC_CR17 \+ j  T  h9 z1 u. @8 {( Q

& ^$ ~# X+ K% \9 d& F; c4 |
571dedfd6f6441d68334fde83c897b9f.png . t4 J: ?, {' M* G: [9 ?
3 D+ B' K) c, H$ A( b8 S- z* F' i9 _
5d94fadaa9af4292b0b6971acd1c0aed.png
+ D7 D! A. [& a6 C1 y1 n) ]
/ C, u" C" J+ t- h( U
1bd77f456f4044f0a7fb1128be62ad5f.png 3 H5 n: G9 C7 b0 J7 Q, b: B* K

: t) }. h+ c3 x# c
: \( p- R6 {# A
ADC_CR2控制器4 k2 \5 E1 t  N2 Y7 R

2 t; L2 C  [8 |9 j
cf7aa3fb597346f6b233d2b2ebbc2741.png
. L6 x- A" A( {8 V+ N% \8 E
6 J" F! F' F6 z3 k! k/ S# e
cd891e79d2a74fa394a1f7554da88229.png 0 b; o* |( p. t( |
7 O+ o! M7 U$ g
9b4ed28cfe50460ea835259ffd2cf603.png
! G7 d  b: `8 |# y; ^( i
7 Q2 {  X- h  F! {: D
0 r. F' ?9 {8 R/ k
ADC的数据对齐
% V) Y, `8 w0 H/ Q( x左对齐或右对齐
) m! |8 F; j( q) e, P$ Z+ J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
* B- A( w8 l0 @
1 s' `5 d4 Z' Z' `3 O" I
04bc5d1f94014d7b9f91d35f72c04c97.png 7 g# _+ r) J- A9 O
2 [2 ~* O, ^9 a' `# H
f84bc3f984fb401db816d4bf9b032abc.png
. ^6 y, s8 }2 O; Q6 m2 h+ b2 h7 |" g8 l' X
2f76811c19fa4215a27b0f61d8e74d05.png - _& i3 l. B7 F  T& t& v

" H/ g) O- _( Z ADC的采样时间设置
' ]. |0 T. o) F6 v
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)
  ~! Y2 ?, l+ C1 N/ Y! r; u& M* p8 J
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
; N$ n  K& S) J
5 z# D" q6 k% g6 d- ~. W$ C总的转换时间为采样时间+12.5个ADC时钟周期0 O: s* U& @# y, @/ R$ f/ l7 K: ^& [% M

& t! c, P+ d9 D5 N2 @$ u通过计算可知,STM32F1自带ADC的最小转换时间是1微秒! H) u* q% g5 h9 I& w
, `! a! R6 ^3 |4 A
244669253ddb41b0a0b5244b8b3989a0.png 2 D/ ?1 S9 c$ i5 F( {5 r5 d
5 k/ @* t  T: I4 z) y$ V
64a8b88109a248139eb7fccf45ea19e0.png , p$ Q: \1 E% Z0 q

$ v  [% F/ u- Y: `5 j+ SADC的规则转换通道寄存器
; F2 J/ A6 I5 L( e- x9 ~0 Z/ {+ P5 V8 a) R! p; K4 f
9b39c2089c164fb5a60dcfba07a52c3d.png $ a2 Z! u4 x) F( f

# j& P! ~6 l1 b9 B5 r/ g
adc6e082cd514c9091eba8c9d3f621ea.png
" Y/ D0 P  u9 K1 |+ |
! u+ s8 V. Q' ^$ E
32c0f2b1a2574d27b1138b375b2d77b7.png ; b" w9 S( h9 v! K4 Z
* N/ f9 |/ G- o6 U- |. U( v
ADC的注入转换通道寄存器 $ J; O% ?4 s" `2 d" {; r  z0 p

( d$ F' _  }8 K, W
d4c5b5bbd60248ec982052834264768a.png
3 ~8 f& _* I2 A4 I" }$ Y# p6 n1 d3 y) ?3 Y1 U0 d4 o  R

# V- O. d; t/ T ADC数据寄存器2 S8 a% I7 d' G% ?+ l! I) n

4 q! I1 O2 p; i$ {
5fa563cdb4a849ed84a40a1174b51d8e.png
, y7 c; X; X! A' B
) D8 U, Q' S! p5 C9 c- ?- O
ADC状态寄存器- y( G. n/ c2 T  ^0 o/ u
  F9 |- v% e# e' K2 z! d
88056bb3b272413a96a4997ab4b39b94.png , D4 E2 U( ?6 y$ i* `
$ J/ \. K3 a  s4 b5 L
ADC使用的配置过程
/ b* L, P# W- N4 i- T1. 开启相关时钟,记住配置相应的GPIO引脚为模拟输入* U9 R5 H4 ]( ?  d
开启相关时钟
8 Q- p% {4 k4 R4 O# z; e
/ M( X1 f; j+ a; A0 I( b. V+ w5 s
2b7e02a014e743659747a8586e635fa6.png 3 n& I6 f- X0 A: G) {8 H/ g/ P' g
# w3 ^- J. u! g$ V
配置GPIO引脚 , ]  j  |& o6 i9 _# B
: ?" l" Z' {% x- E
7c1339bd21494ba6a2c13ecabc7e368a.png
4 o4 R- M6 z, F# i& L+ ?8 w  a4 Y
4 [3 C- L, k) a, R* ~  Z
/ T" B' E* H! V, y5 A/ o5 z( W" v  h
2. 设置ADC时钟3 ]! ~& ]# h# p, o8 v7 R( j
* ^3 F6 X, [8 Y% J  n
0f33fc887017496e8c16c21ac98498b2.png
8 m6 ^& y6 [" k  D% l1 H" ^- l) S4 {2 \$ i2 a' |
设置完后复位. j4 n& g) z' g( g9 N# V

: x$ e) y& O8 M9 l4 R6 h9 h& S
79b008f95a10491dbb0d9c378c7dde85.png % U$ V1 i8 d1 x8 R! y3 R
7 g+ Z8 t; K4 b3 r
这里的ADC_DeInit函数的实现如下7 e- }6 Z$ ?& ^; L1 o3 {+ g. ~

! ]: D# p. I2 X3 T& C
eb6b211aa1464f448f71887f68ddb14a.png
% A; p6 T& Q  \* E1 O

/ N/ I, {& |2 \, C1 d( q, J" x3. 初始化ADC的相关参数
, p/ ?9 j3 P' x+ ~  s' L, A ADC初始化 , r6 Y6 S8 O6 J/ p' ^

" [3 f. M0 l% l3 E4 X
2b3eb019b0954578bc42c3ca036be617.png
* r- m8 ~: \: c: z9 ~! O( t8 N

$ ~$ O0 v; g, u' J这个函数的实现如下! Z: L9 O# o2 n4 D- S/ u

6 _# ]: l! |+ [7 D/ x! d( Y$ N' s
bb2a9566c4314859b9b09533d064a4ef.png
) d; |/ ^) D2 Z
( ]/ C( N- p1 |2 |/ p初始化的结构体如下:
8 x5 n! D1 s, V+ N; Y7 V ADC_InitTypeDef* y/ x) D/ r2 e! K

. F+ Y7 \% W2 C' k" W
62a5c56341d0459a8d64aab4b450fb78.png
' T  }/ M/ i+ y/ I. p4 E3 \4 }( C
' Y/ c3 o% N  V+ {+ j0 j
使用单次转换还是连续转换,可以选择的参数:
# ^+ W  \( c  U$ |6 o- L  [5 T1 J' D" P5 E
846cb02ab0ff4bda89f9440c3de8793c.png & m% U3 d  m( x8 Y

" F! K: C7 T$ `% y9 K9 H; [7 t触发方式的可选择项:( @' F: B8 y: b
* E, s0 a# u  ?- b% ?9 _. H% ~
98dc548b5f424b08b03923f0bd310d5d.png
0 K- K& c9 R$ b% H
! D* Q( V" t0 o, ~6 k+ z
数据对齐方式的可选性:  ^6 H* g) @2 D4 j" }5 V/ x9 c7 n7 S

5 X. V  g( `7 S/ S
3dec232f769d4b778b7e5dadb3868942.png . I. W( @' }. C( P7 C, J4 O( c+ V
1 p. D1 J( ^4 `3 m
4. 使能ADC并进行校准' l1 q) G2 n% `: G7 e' X7 S/ b
7 c3 h6 ?  _/ }  s. l
76f0909548ef471086c127c8bb629cb1.png
9 D6 n9 H- R2 m$ Q) M/ b% g5 T% V0 B8 a5 g5 J+ u2 a- F1 C- u3 G
ADC_Cmd函数的实现如下! c  c# Y. g- }  a3 u+ l

. y0 g: X! d- [" L6 N
6244b1ca38724e25b626b0e50ea9acc5.png . B0 q. s3 D+ k. |' L/ ?! L

  a) d' e8 o% N& w7 G# zADC_ResetCalibration函数实现如下* ]7 ]) I; ]4 y& W; W1 ~

* W* m" _" ^- \, |/ x' I
4332d10fab3446e7b060ca2210be7707.png ; E6 B0 M* S" I6 T) }, Z  E0 f

" y( ~1 e/ Z5 Y: n5. ADC配置规则转换通道参数使能软件启动并获取结果
$ e  B# G8 s& g; }5 ^0 F! h1 r* V5 K1 G1 \. _3 o
1fe906b04b364f0c80ec99379e454f4b.png 9 J; b4 E/ I7 o# R" s
8 w, s& L+ S# Y* u- b' F
ADC_GetConversionValue函数的实现% N$ {9 y. I1 F- ]9 G$ @, Q
* T# Q% l, X9 O
2a5ef44b92c846f7bca3e7c6f7652bb5.png 8 R  x2 ]# Z4 W

# Z! ^7 c  i* m* P c537d56ac50241ac948ed0c0b49910b1.png
) w% c# S$ S! u( F7 ~* E5 o
+ P$ n. `/ ~2 T7 dADC_SoftwareStartConvCmd函数的实现6 K! _% b7 d: `) u0 E  z
$ w8 l5 h5 ]# U% f" n( _- C$ v

+ f1 g( L0 f0 _' C deeea7a536fd40ba80c83b3b3ec78768.png
" p" Q, ~, \9 @* g* ?* w% K9 E
% `9 `* k. R" I* S5 k9 B
ADC_ITConfig的实现
: x- h' [7 m; M4 N, {/ x' K. T# o; e
bd8dd6575ce04ee7abd1b2246066f4ac.png   G: G" r" s. C( u6 K3 ^" t' e
' G+ R2 _: Z3 ^9 b4 Q  @
ADC_StartCalibration的实现, P# L1 H7 i* g) ]

( o; G! L2 p0 f: S1 H4 @7 L
de75b54e10d14722b5b80c29f62e797e.png 8 }0 ]7 F. P) h% S

/ ?3 X  B- Y* e6 Q————————————————
1 ~. B6 G% n8 \: @7 ]版权声明:CodeForCoffee
( ~# T+ u% l- a. P: h; s2 P
& B( D" L2 X. [
  Q9 L9 M0 S, ]: @" b
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