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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
, H! G. v2 Z' R$ x3 Q# x  ~+ S9 }
" }- {6 @4 N8 \! W
9c468174d08843a3b0f9c2550031f931.png
& t; V" J* x: q# P' e* c/ [: ^, d
# m8 e* F- L0 c( G! @2 J
- g% L: f: A- w6 X$ U  ]  ^
注入通道与规则通道* F: ]5 f' q4 k: Z& `7 ^
1. 注入通道
, R7 Y. F& ?4 V* v: i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: S) M& g( {/ n5 w. [2 h3 y: K( z+ `& X& @

9 C# `) o* \' E" \; D! u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)
; y# C8 n( p1 t% N
9 n# M' S$ g6 ?& j* o7 Q% K1 T5 L( d1 Y转换结束后产生标志位,能够产生相应的中断6 L8 m2 L$ I4 Q! o
, l& g8 r8 h* t6 m8 X; k
. T& z3 @1 _4 c) z. Z
2. 规则通道
3 K( Y: v) Y: Z" Z: G8 A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
) k' c$ R8 K9 w8 I# n
$ S+ G, c( `! @8 j, C
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)
' `* Z, ?7 |  P  ~. x# l  @! n. j, a' v# Y$ z1 Z. |7 @
转换结束后产生标志位,能够产生相应的中断6 O+ a7 h6 F6 Y1 y+ B
$ O  [( G5 G1 `# ]) K
83c46e90a3694bc98318ce1868cb9329.png / @* W" K0 u/ ~0 t- s

6 ~! t, `/ k# D* j+ I ADC时钟
, L0 ?3 b4 f: f) I: S4 b
% v' m7 l! c. _( a  _
2d08de46565b4fb78e14ba8f3bdef7c9.png
" e" k6 B* e) g) j* _) j& d% {! e
; Z- s. x, Q: u

3 V7 R# o) m. A: {; uADC的触发事件, g6 j* k: ~0 q
. r, Z; j1 A5 ~$ y- w3 s4 s
2ff7e13244294919b528a57e5741d2d4.png
. M& g) }- y4 H& }* D) C7 y1 `4 L3 t" i8 b4 H
ADC的运行模式! r' Y- x. l! b2 ^
1. 单次转换模式
/ F: V7 c) W) z- W8 n+ H
只执行一次转换
% R( H  j) `" j) F4 `; h' y可以通过以下方式启动:/ t9 O1 l+ ^( i: z
设置ADC_CR2寄存器的ADON位(规则通道)0 o% L6 l# @" K' ?. @5 ^4 F
外部触发启动(规则通道或注入通道)
0 r8 Y1 y4 @1 Z" v
9 H) P; H4 q2 t' }+ r3 p) w( P
如果一个规则通道转换完成,则:
; t9 g' K8 c4 n  N7 j0 }, v' S转换结果数据被存储在16位的ADC_DR寄存器中饭* ?7 F- z' _, y
EOC转换结束标志被置1- K6 ^$ c* t4 i, m, L7 ?5 `1 h
如果设置了EOCIE,则产生中断/ T1 ?5 d1 G/ z) y( Q  K

' D+ @* v1 r- L! M+ S
如果一个注入通道被转换,则:% L1 e; T8 b% F. `$ C  }
转换结果数据被存储在16位的ADC_DRJ1寄存器中饭. y6 ~0 g6 W* O2 V
JEOC注入转换结束标志被置1
- g' n5 u; n9 \# |; A如果设置了JEOCIE,则产生中断
, @: o' w" y$ y" e+ `. R# p3 E
0 _" `, ]- f8 k' w
2. 连续转换模式
3 D& s& Y$ A0 B+ _- P( H  @ADC转换已结束马上启动另一次转换8 h) e2 K) {4 Q4 A
4 n+ J$ s4 H, \5 w& v+ Z# F  B
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2 h% ~, {- t$ D3 z

5 b( f7 U" v3 G如果一个规则通道转换完成,则:
5 @- a3 h. y4 t转换结果数据被存储在16位的ADC_DR寄存器中饭- n9 ?4 B8 J7 C+ K9 ^; _1 n0 a+ I
EOC转换结束标志被置14 u& |  Q; q( i
如果设置了EOCIE,则产生中断. c4 G, O3 v3 C" M
2 S% P  E. }: E
如果一个注入通道被转换,则:9 w  A/ B! T* Z4 \! E" k  T
转换结果数据被存储在16位的ADC_DRJ1寄存器中饭" k$ D" m# x- j0 t7 p  h
JEOC注入转换结束标志被置1
% h. Y! ~* {* `. B如果设置了JEOCIE,则产生中断- }2 F( M! b& r, U) e; q& O
3 P" o: L. }7 \
3. 扫描模式
/ Z7 C# P! f( c. @0 b4 @) H用于扫描一组模拟通道3 C" j+ R3 U' l8 b* `, m9 _7 ]
( {$ O2 T1 P4 i# m) e
可以通过设置ADC_CR1的SCAN位来控制
) `9 X1 e2 v) |4 W' h5 ^. r
) m" n4 v2 J2 T  c2 @1 p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" R/ l' ]4 ]3 A% a) L

% O' v: W* s: x8 h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4 i" n  ?# |" z! [

3 z0 C! b7 @6 D# T( c+ p3 R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
1 l+ }; N6 t! K2 x
2 o" C, e+ R# V' e- s. y! o
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' Z' v! q3 e/ [

( s, i3 }' C$ l* \: CADC的中断/ g( E# ]) _- V. B! B0 V
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( x2 y" V* G( a# o% z/ N
) p! o# y# W, D
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. t: U- I: G/ M+ _" V5 `4 z
- E! {2 f) V! g  \, L  o
N80NWZK@NPHXWM1@58PNA7P.png
( e) E  B0 s; b( i% J/ n$ \! E; N

$ R! d* Y) y* {( W% Z: kADC的时钟7 R7 W, y8 x. ^
RCC_CFGR寄存器
& S( J& X& |/ p$ w% P# A3 L; X* [0 D  L/ q+ j* N. r# w2 ^/ z7 d
9a3df94c1fef41e3a009f859acef8a02.png   J* e/ C, P% ^# P- A
& G; d( s+ A; O+ A* I
注意不要让ADC的时钟超过14 MHz
9 k  o" C( L- S- o7 @& o* |- Q
% }. r. z: G% [4 W1 o5 X- p- n

9 v' t5 V* T* W! J( i5 f1 ]% \ADC控制寄存器, ]) o8 h. m1 o+ T  J5 A# {
ADC_CR1" s/ ~: s* |. p; B
* S& }! e, h: j, m
571dedfd6f6441d68334fde83c897b9f.png % [  p/ M1 u( f* A( q- B& P8 n
3 H, M$ I; e/ V* x
5d94fadaa9af4292b0b6971acd1c0aed.png 4 x( d- i8 T8 C7 g0 [
9 ^+ P% P& o3 O& u% |' C
1bd77f456f4044f0a7fb1128be62ad5f.png + O  o0 `# X; f/ J1 h8 f% d! _
" V* k! @5 P3 i5 Y% M  ]% m7 ?7 L

3 ?% }+ |: i% O4 m% c# I3 [ ADC_CR2控制器
6 V  L9 |+ m& q5 O. F1 ?1 o% H
* Y2 o/ q9 S# \: H' x3 i3 n+ i# K
cf7aa3fb597346f6b233d2b2ebbc2741.png 6 c. \9 N) x$ l- k. c# T
- Q9 \) E: C; o) Y& j: x$ j
cd891e79d2a74fa394a1f7554da88229.png
: r5 k9 t7 g* Y) R
$ C( s& k1 o" a; x, N
9b4ed28cfe50460ea835259ffd2cf603.png
2 j! X$ K/ S0 f3 H8 L. _4 c9 o0 t% W% C* r5 ~1 D  [0 x
% ^/ y- u5 Z8 ~
ADC的数据对齐+ r0 ?7 \7 F4 u$ c, P
左对齐或右对齐( N$ d5 i. ?$ g
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. r7 q, R  H2 x  p$ v7 Z
2 i6 n! g" x7 n1 P% f2 m
04bc5d1f94014d7b9f91d35f72c04c97.png 8 F" Z* u) u6 V7 T4 n! C

; ?. X. P4 i- ~8 o
f84bc3f984fb401db816d4bf9b032abc.png
0 t( h4 e2 Y1 D- E( E; d/ }" n0 M! w" p6 Y& L- x
2f76811c19fa4215a27b0f61d8e74d05.png % z% p. h' |5 {7 K
/ P2 L* `0 h+ s) t
ADC的采样时间设置
4 X2 \/ v/ Q4 }! k
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)
  Y& F1 _$ N7 ^$ Z6 x. x
2 b- c% i6 U0 e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
* O: b2 f7 o7 c
* E7 b) q& h- F0 D总的转换时间为采样时间+12.5个ADC时钟周期
; ?! |6 u/ Z* u  r) Q" z
- ]& y$ T  x* x: o0 g1 B" G通过计算可知,STM32F1自带ADC的最小转换时间是1微秒
) V( i" K  z  ]
8 `1 C# T0 ]( W9 Q9 f& `! v0 A( y
244669253ddb41b0a0b5244b8b3989a0.png 8 m% H& f+ l. n6 b9 M7 m* F3 w

/ h* x. A9 J6 {" G% H# J
64a8b88109a248139eb7fccf45ea19e0.png , R& B3 t$ w4 P# m+ l/ L& v

) I+ X8 Z7 P+ V* q5 k1 L; C! S  YADC的规则转换通道寄存器
8 v/ [8 R& R. {0 h% n; k
* v2 v! u; h' Y; C. u' F
9b39c2089c164fb5a60dcfba07a52c3d.png 5 A. |; P% ^* G2 c; o" ^, o9 M

5 H) k4 x! Q% _1 h' i9 R
adc6e082cd514c9091eba8c9d3f621ea.png
2 i! P1 {0 _: `5 ?  Y" G5 U5 H
  T; y+ B4 [& f/ L& [5 X
32c0f2b1a2574d27b1138b375b2d77b7.png ) X! Z# H& W* [

9 G% i  I! t2 t& |7 A ADC的注入转换通道寄存器 ( m; \8 P( D2 l( L5 v# t$ t
9 T1 z- h1 h6 F4 _. R
d4c5b5bbd60248ec982052834264768a.png , L' _8 L! G* f+ y4 i; ]

- l& S! \; k, P* R# [! b4 ]# o7 X
: s9 Z' S6 `6 d$ q
ADC数据寄存器6 ]5 S- X# D! W% ?5 ^

' E1 \0 S6 _  P, N$ N% U0 ~
5fa563cdb4a849ed84a40a1174b51d8e.png
) Y, ~6 [7 s) i) v3 [- G
& Q) U  l/ \& E4 [4 w
ADC状态寄存器( S" J8 {, P  S! `% Q) v

/ l* p# D! \; m6 x
88056bb3b272413a96a4997ab4b39b94.png / H( a! x# v$ y" Y3 V1 _6 \+ N" l) C

5 s9 S! r) i$ e% C; V- c3 YADC使用的配置过程; i2 I$ k7 j# o$ l- A7 }( j( H! \
1. 开启相关时钟,记住配置相应的GPIO引脚为模拟输入
$ J  r6 D2 R$ c2 T开启相关时钟, Z: z  r' {5 X

/ b4 |  K6 s7 e$ D( w0 K
2b7e02a014e743659747a8586e635fa6.png , Q3 S  i$ K1 }. l

" d1 l1 [8 P& s/ y: _) s配置GPIO引脚 ( L! m7 _6 A. d& U

9 G0 _% f$ O) J$ Q
7c1339bd21494ba6a2c13ecabc7e368a.png
$ C* w9 o+ @7 m: ]- g: x( ]7 W
1 d0 _/ M5 \0 D$ O1 p2 q6 D2 E
1 c% C5 @- g# p/ M
2. 设置ADC时钟8 ^6 A9 b) q/ b3 a  l
! Q% T' E% q4 U  I, x9 d
0f33fc887017496e8c16c21ac98498b2.png
. ]. W0 |; H& i; v" J4 t$ v1 ^! `! O- e3 t! r1 T' I
设置完后复位0 [# Z: F: Q0 D! K& d0 u

8 y/ ?0 ^/ H' y+ w
79b008f95a10491dbb0d9c378c7dde85.png
# E. U2 c  A; b/ w. `
  ^1 m; S- o8 X 这里的ADC_DeInit函数的实现如下0 E$ b4 z6 V8 N8 E, G. Q5 d9 h3 N

- r. D0 E* B5 p7 ~3 E* |% L
eb6b211aa1464f448f71887f68ddb14a.png : n, J: Y# K$ e8 L" \' s. r
' ^3 h' ], G9 i' h3 L. N& q
3. 初始化ADC的相关参数
" D2 b  x6 Y6 u ADC初始化 ) X5 S$ w6 _5 Y5 @

0 A, I1 |$ M; m) ?! p! n  `; W
2b3eb019b0954578bc42c3ca036be617.png 3 G2 `6 J3 Y" R" J2 O
. u" |& V" n0 |0 i. z3 ~3 D
这个函数的实现如下+ G$ r/ r/ `: L: C6 Y
& I3 C6 C1 X. R
bb2a9566c4314859b9b09533d064a4ef.png
% @, t8 Y$ T' j
. {3 o4 h( N. L% M6 @初始化的结构体如下:7 r" ~3 V. _0 |) {
ADC_InitTypeDef
' s; L- I0 J( F* W! `% [# j, C
62a5c56341d0459a8d64aab4b450fb78.png
1 ^0 d# J. B% q0 }
3 {$ Z3 t2 F. m9 V; e( Z
使用单次转换还是连续转换,可以选择的参数:
- D& J/ G. d% ?" M' G! T
0 J* k8 c/ ?: k8 g! G- J
846cb02ab0ff4bda89f9440c3de8793c.png
' t7 G$ a( ?$ y, p& ?1 e1 V1 D( R9 V' D* x
触发方式的可选择项:
0 z5 E, D' e/ S: p- u$ e
2 n  _; j2 k1 [  [
98dc548b5f424b08b03923f0bd310d5d.png 2 }- E, `1 n, @, A

0 ]* `8 F( g6 f数据对齐方式的可选性:
( h$ N; [) h  }# t9 r1 O* [2 L1 g1 S& x: C7 d3 X
3dec232f769d4b778b7e5dadb3868942.png 4 Y- v% q$ ~8 R0 C% o% z4 |3 c1 ~- a
, U9 m) Q  s! n: c# C8 j
4. 使能ADC并进行校准* V8 ?% P1 j0 h! S+ B' m
) W6 ?- ]2 I% j& Y9 Y2 ~
76f0909548ef471086c127c8bb629cb1.png 4 g) f  Y+ S, p6 y; s
. J, i. g3 _( V4 v
ADC_Cmd函数的实现如下
) ~/ \' R; x7 K
7 q8 b; w6 h9 V
6244b1ca38724e25b626b0e50ea9acc5.png 9 L. q  b4 w& {1 F' W

; F: S' R* X; Y, c* NADC_ResetCalibration函数实现如下$ ~  ~7 s$ ~4 `# r

8 P& o4 j+ m: A# O7 W+ m
4332d10fab3446e7b060ca2210be7707.png . M0 D/ o) f( v1 Q8 Q
& Y" M1 B; U# c. a  B
5. ADC配置规则转换通道参数使能软件启动并获取结果 - \# _6 e& F' z$ j/ \) T5 |( R

& I( i$ ]$ s' ^1 H( S3 r
1fe906b04b364f0c80ec99379e454f4b.png 6 V, c3 p  @9 k. M0 H: W
% \0 ?' Z; r" R) c+ b$ X
ADC_GetConversionValue函数的实现* A5 n0 y) `2 i* n" v) \

' N) e) K7 E+ _3 o0 S' d
2a5ef44b92c846f7bca3e7c6f7652bb5.png
6 ]0 E+ K% B5 n2 `6 Q& X; ~" F
, T$ q6 F1 y9 d; b/ ^ c537d56ac50241ac948ed0c0b49910b1.png
1 Y$ {4 X3 q) i9 H  h. a+ G5 E9 u9 a5 [+ o
ADC_SoftwareStartConvCmd函数的实现
. ]8 e$ F; E- i
# r. f$ o+ _3 t- A% X1 a* p  K" n
# Y) Q, y4 L, C, ^$ f& Q6 {5 Q- H
deeea7a536fd40ba80c83b3b3ec78768.png
  \" j" W# `; M, d; a

' h& C: x9 t! x/ C: j8 L/ g! @  a3 PADC_ITConfig的实现
# A5 m9 K0 |& ]* v1 G# O1 r" k9 \
5 q4 {; x' e5 S# U2 H
bd8dd6575ce04ee7abd1b2246066f4ac.png
2 Q0 C1 i4 B# Y

1 Y* f% b7 N3 ^. i/ WADC_StartCalibration的实现+ y9 J& I. T1 H0 e; I4 F
" a2 @' J# n" _5 z" P
de75b54e10d14722b5b80c29f62e797e.png ' L& u" e  L- I  s. i
3 N/ Y8 [. v4 E3 S  a) K! [
————————————————4 y9 \9 |, x# z& \4 S; ^1 D
版权声明:CodeForCoffee: ]7 {, [! b9 r5 d! g; W

5 d6 S, i3 t6 w8 ^4 K$ c0 y- O3 o9 Q
8 C; o/ e0 {, B$ x
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