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STM32基础设计---ADC转换（DMA方式）

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STMCU小助手 发布时间：2023-1-4 21:36
本文简单介绍了STM32F103C8，通过DMA方式读取ADC并通过串口中断向电脑端打印出当前电源ADC的值。

现在先将设计过程的主要步骤介绍如下：
                1，串口配置
                2，中断配置
                3，DMA配置
                4，ADC配置
                5，中断服务函数
                6，主函数

       先总结下博主在这次基础设计中犯的错误，在中断初始化函数中，没有将中断通道使能，导致电脑端没有接收到数据，发现后就去检查串口初始化函数了，结果没有发现错误，而是检查了一遍代码才发现错误。发现串口无法工作后，先核查初始化函数，如果问题没有解决，第二步，如果是串口中断方式，接下来检查，中断初始化函数，如果是串口查询方式，接下来检查主函数的串口查询代码。

接下来详细介绍各个步骤：

1，串口配置
  1. void usart_init(void)
  2. {
  3.         GPIO_InitTypeDef GPIO_usart;定义GPIO结构体
  4.         USART_InitTypeDef USART_usart;定义串口结构体
  5.        
  6.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);使能外设时钟
  7.        
  8.         GPIO_usart.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  9.         GPIO_usart.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  10.         GPIO_usart.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  11.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_usart);配置发送口
  12.        
  13.         GPIO_usart.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  14.         GPIO_usart.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  15.         GPIO_usart.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  16.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_usart);配置接受口
  17.        
  18.         USART_usart.USART_BaudRate = 115200;设置传输波特率
  19.         USART_usart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;设置串口发送字长
  20.         USART_usart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;设置停止位
  21.         USART_usart.USART_Parity = USART_Parity_No;不进行奇偶校验
  22.         USART_usart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;硬件流使能
  23.         USART_usart.USART_Mode = USART_Mode_Tx;设置为发送模式
  24.         USART_Init(USART1,&USART_usart);初始化串口寄存器
  25.        
  26.         USART_Cmd(USART1,ENABLE);串口使能
  27.         USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);清除已发送位，防止第一位发不出去
  28. }
复制代码

2，中断配置
  1. void nvic_init(void)
  2. {
  3.         NVIC_InitTypeDef nvic_usart;定义中断结构体
  4.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);设置中断分组
  5.         nvic_usart.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;制定中断服务函数通道
  6.         nvic_usart.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;抢占优先级1
  7.         nvic_usart.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;子优先级0
  8.         nvic_usart.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;通道使能
  9.         NVIC_Init(&nvic_usart);中断寄存器初始化
  10. }
复制代码


3，DMA配置
  1. void dma_init(void)
  2. {
  3.         DMA_InitTypeDef dma;定义DMA结构体
  4.         RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);打开时钟
  5.        
  6.         DMA_DeInit(DMA1_Channel1);现将DMA，通道1寄存器复位
  7.         dma.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR;设置外设地址
  8.         dma.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Value;设置存储器地址
  9.         dma.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;设置传输方向为 外设到存储器
  10.         dma.DMA_BufferSize = 2;数据缓冲为设置为2
  11.         dma.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;外设地址固定
  12.         dma.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;寄存器地址自增
  13.         dma.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;外设数据位宽度半字
  14.         dma.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;存储器数据位宽度半字
  15.         dma.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;DMA工作在循环模式
  16.         dma.DMA_Priority = DMA_Priority_High;DMA通道为高优先级
  17.         dma.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;内存到内存传输使能
  18.         DMA_Init(DMA1_Channel1,&dma);初始化DMA寄存器
  19.        
  20.         //DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);使能通道1 （笔者把这句放到主函数中了，在这里写也行，只不过是笔者认为放到主函数中便于理解）
  21. }
复制代码


4，adc配置
  1. void adc_init(void)
  2. {
  3.         ADC_InitTypeDef adc;定义adc结构体
  4.         GPIO_InitTypeDef adc_gpio;定义GPIO结构体
  5.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);使能外设
  6.        
  7.         adc_gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
  8.         adc_gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  9.         GPIO_Init(GPIOB,&adc_gpio);使能ADC的测试通道
  10.        
  11.         ADC_DeInit(ADC1);复位ADC1寄存器
  12.         ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);使能内部参照电压
  13.         adc.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC工作在独立模式
  14.         adc.ADC_ScanConvMode = ENABLE;使用扫描模式
  15.         adc.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;使用连续转换模式
  16.         adc.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;不使用外部触发工作模式
  17.         adc.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;数据设置为右对齐
  18.         adc.ADC_NbrOfChannel = 2;两个转换通道
  19.        
  20.         ADC_Init(ADC1,&adc);初始化寄存器
  21.        
  22.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);对通道9采样（电源电压）
  23.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_17,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);对通道11采样（参考电压）
  24.        
  25.         //ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);ADC 的DMA通道使能
  26.        
  27.         //ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);ADC使能
  28.        
  29.         //ADC_ResetCalibration(ADC1);复位ADC1的校准寄存器
  30.         //while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));等待复位完成
  31.        
  32.         //ADC_StartCalibration(ADC1);开始ADC1校准
  33.         //while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));等待校准完成
  34.        
  35.         //ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);ADC1的软件转换使能（注：这些注释的部分我放到主函数里了，放在这里也行，只不过，我感觉我那样便于理解）
  36. }
复制代码


5，中断服务函数
  1. void USART1_IRQHandler(void)
  2. {
  3.         if(USART1->SR & USART_SR_TC)判断是否能发送数据
  4.         {
  5.                 USART1->DR = TxBuff[TxCount++];笔者将转换到的电压值存到TxBuff[0]中了
  6.                 if(TxCount == Count)等到传完一次数据，就退出中断
  7.                 {
  8.                         USART1->CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
  9.                 }
  10.         }
  11. }
复制代码


6，主函数
  1. int main()
  2. {
  3.         usart_init();串口初始化
  4.         nvic_init();中断初始化
  5.         dma_init();DMA初始化
  6.         adc_init();ADC初始化
  7.         DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);//见上文
  8.         ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);同上
  9.        
  10.         ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);同上
  11.        
  12.         ADC_ResetCalibration(ADC1);同上
  13.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));同上
  14.        
  15.         ADC_StartCalibration(ADC1);同上
  16.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));同上
  17.        
  18.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);同上
  19.         while(1)循环打印电压值
  20.         {
  21.                 Voltage_Printf();用于打印电压
  22.                 //PrintString("\r\nprint data!!\r\n");
  23.                 delay(1000);延时
  24.         }
复制代码


  1. void Voltage_Printf(void)
  2. {
  3.         Battery = (uint16_t)(2.0f *ADC_Value[0] / ADC_Value[1] *1.2f * 100);根据参考电压按比例计算电源电压
  4.         PrintString("\r\n当前电压值的一百倍：");
  5.         PrintU16(Battery);
  6.         PrintString("V");
  7. }
复制代码


下面粘贴完整代码
  1. #include<stm32f10x.h>

  3. uint16_t ADC_Value[2];
  4. static uint16_t Battery=0;
  5. uint8_t TxCount = 0;
  6. uint8_t Count = 0;
  7. static uint8_t TxBuff[250];
  8. volatile uint8_t RxBuffer[50];

  10. void delay(uint32_t n)
  11. {
  12.         int i,j;
  13.         for(i=0;i<n;i++)
  14.                 for(j=0;j<8500;j++);
  15. }

  17. void usart_init(void)
  18. {
  19.         GPIO_InitTypeDef GPIO_usart;
  20.         USART_InitTypeDef USART_usart;
  21.        
  22.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1 ,ENABLE);
  23.        
  24.         GPIO_usart.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
  25.         GPIO_usart.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  26.         GPIO_usart.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  27.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_usart);
  28.        
  29.         GPIO_usart.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  30.         GPIO_usart.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  31.         GPIO_usart.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  32.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_usart);
  33.        
  34.         USART_usart.USART_BaudRate = 115200;
  35.         USART_usart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
  36.         USART_usart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  37.         USART_usart.USART_Parity = USART_Parity_No;
  38.         USART_usart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  39.         USART_usart.USART_Mode = USART_Mode_Tx;
  40.         USART_Init(USART1,&USART_usart);
  41.        
  42.         USART_Cmd(USART1,ENABLE);
  43.         USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC);
  44. }
  45.        
  46. void nvic_init(void)
  47. {
  48.         NVIC_InitTypeDef nvic_usart;
  49.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
  50.         nvic_usart.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
  51.         nvic_usart.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  52.         nvic_usart.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
  53.         nvic_usart.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  54.         NVIC_Init(&nvic_usart);
  55. }
  56.        
  57. void dma_init(void)
  58. {
  59.         DMA_InitTypeDef dma;
  60.         RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
  61.        
  62.         DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
  63.         dma.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR;
  64.         dma.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Value;
  65.         dma.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  66.         dma.DMA_BufferSize = 2;
  67.         dma.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  68.         dma.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  69.         dma.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  70.         dma.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  71.         dma.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  72.         dma.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  73.         dma.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  74.         DMA_Init(DMA1_Channel1,&dma);
  75.        
  76.         //DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
  77. }
  78. void adc_init(void)
  79. {
  80.         ADC_InitTypeDef adc;
  81.         GPIO_InitTypeDef adc_gpio;
  82.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
  83.        
  84.         adc_gpio.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
  85.         adc_gpio.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  86.         GPIO_Init(GPIOB,&adc_gpio);
  87.        
  88.         ADC_DeInit(ADC1);
  89.         ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
  90.         adc.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  91.         adc.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
  92.         adc.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  93.         adc.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
  94.         adc.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
  95.         adc.ADC_NbrOfChannel = 2;
  96.        
  97.         ADC_Init(ADC1,&adc);
  98.        
  99.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
  100.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_17,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
  101.        
  102.         //ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
  103.        
  104.         //ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  105.        
  106.         //ADC_ResetCalibration(ADC1);
  107.         //while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
  108.        
  109.         //ADC_StartCalibration(ADC1);
  110.         //while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
  111.        
  112.         //ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
  113. }
  114. void PrintHexU8(uint8_t data)
  115. {
  116.         TxBuff[Count++] = data;
  117.         if(!(USART1->CR1 & USART_CR1_TXEIE))
  118.                 USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,ENABLE);
  119. }

  121. void PrintString(uint8_t *s)
  122. {
  123.         uint8_t *p;
  124.         p=s;
  125.         while(*p!= '\0')
  126.         {
  127.                 PrintHexU8(*p);
  128.                 p++;
  129.         }
  130. }

  132. void PrintU16(uint16_t num)
  133. {
  134.         uint8_t w5,w4,w3,w2,w1;
  135.          w5 = num % 100000/10000;  
  136.    w4 = num % 10000/1000;  
  137.    w3 = num % 1000/100;  
  138.    w2 = num % 100/10;  
  139.    w1 = num % 10;  
  140.    PrintHexU8('0' + w5);  
  141.    PrintHexU8('0' + w4);  
  142.    PrintHexU8('0' + w3);  
  143.    PrintHexU8('0' + w2);  
  144.    PrintHexU8('0' + w1);
  145. }

  147. void Voltage_Printf(void)
  148. {
  149.         Battery = (uint16_t)(2.0f *ADC_Value[0] / ADC_Value[1] *1.2f * 100);
  150.         PrintString("\r\nµ±Ç°µç³Øµçѹֵһ°Ù±¶£º");
  151.         PrintU16(Battery);
  152.         PrintString("V");
  153. }
  154. int main()
  155. {
  156.         usart_init();
  157.         nvic_init();
  158.         dma_init();
  159.         adc_init();
  160.         DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
  161.         ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
  162.        
  163.         ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  164.        
  165.         ADC_ResetCalibration(ADC1);
  166.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
  167.        
  168.         ADC_StartCalibration(ADC1);
  169.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
  170.        
  171.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
  172.         while(1)
  173.         {
  174.                 Voltage_Printf();
  175.                 //PrintString("\r\nprint data!!\r\n");
  176.                 delay(1000);
  177.         }
  178. }
  179.        
  180. void USART1_IRQHandler(void)
  181. {
  182.         if(USART1->SR & USART_SR_TC)
  183.         {
  184.                 USART1->DR = TxBuff[TxCount++];
  185.                 if(TxCount == Count)
  186.                 {
  187.                         USART1->CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
  188.                 }
  189.         }
  190.        
  191.         if(USART1->SR & USART_SR_RXNE)
  192.         {
  193.                 volatile int8_t com_data;
  194.                 com_data = USART1->DR;
  195.         }
  196. }
复制代码


————————————————
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