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基于STM32中的ADC经验分享

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攻城狮Melo 发布时间:2023-7-26 13:44
ADC简介
    STM32F103系列有3个ADC,精度为12位,每个ADC最多有16个外部通道。其中ADC1和ADC2都有16个外部通道,ADC3一般有8个外部通道,各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断执行,ADC转换的结果可以左对齐或右对齐储存在16位数据寄存器中。ADC的输入时钟不得超过14MHz,其时钟频率由PCLK2分频产生。

3 j' b6 x! ?7 m( s2 i) R
ADC功能框图讲解
    学习STM32开发板上的外设时首先要了解其外设的功能框图,如下:

% U7 Z1 s% H7 u' d0 ]' w
微信图片_20230726134251_1.png

2 v0 N1 Z9 k% L$ u- q
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:
& m- Z9 N4 {# `$ b; M9 e
电压输入范围
    ADC所能测量的电压范围就是VREF- ≤ VIN ≤ VREF+,把 VSSA 和 VREF-接地,把 VREF+和 VDDA 接 3V3,得到ADC 的输入电压范围为:0~3.3V。

- X9 j' @( \% ]
输入通道
    ADC的信号输入就是通过通道来实现的,信号通过通道输入到单片机中,单片机经过转换后,将模拟信号输出为数字信号。STM32中的ADC有着18个通道,其中外部的16个通道已经在框图中标出,如下:
" D) ]4 Z/ p; ?7 ~# x4 z
微信图片_20230726134251.png

& G4 O( D+ d) P9 {0 G# _) _* V( N& Z
    这16个通道对应着不同的IO口,此外ADC1/2/3 还有内部通道:ADC1 的通道 16 连接到了芯片内部的温度传感器, Vrefint 连接到了通道 17。ADC2 的模拟通道 16 和 17 连接到了内部的 VSS。

% j; _# l, C2 Y- z  s8 G  ]; I& G
    ADC的全部通道如下图所示:

; x, g% N4 C! ~$ T' Q8 u$ g: U
微信图片_20230726134252_4.png

: x0 B2 a8 e2 X" M
    外部的16个通道在转换时又分为规则通道和注入通道,其中规则通道最多有16路,注入通道最多有4路(注入通道貌似使用不多),下面简单介绍一下两种通道:
    规则通道顾名思义就是,最平常的通道、也是最常用的通道,平时的ADC转换都是用规则通道实现的。
    注入通道是相对于规则通道的,注入通道可以在规则通道转换时,强行插入转换,相当于一个“中断通道”吧。当有注入通道需要转换时,规则通道的转换会停止,优先执行注入通道的转换,当注入通道的转换执行完毕后,再回到之前规则通道进行转换。

# o$ J7 l. e+ @* \( l9 H
转换顺序
    知道了ADC的转换通道后,如果ADC只使用一个通道来转换,那就很简单,但如果是使用多个通道进行转换就涉及到一个先后顺序了,毕竟规则转换通道只有一个数据寄存器。多个通道的使用顺序分为俩种情况:规则通道的转换顺序和注入通道的转换顺序。
    规则通道中的转换顺序由三个寄存器控制:SQR1、SQR2、SQR3,它们都是32位寄存器。SQR寄存器控制着转换通道的数目和转换顺序,只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道,这个通道就是第x个转换。具体的对应关系如下:

4 ^; t) q6 o( W9 ?7 J
微信图片_20230726134252_3.png

  g( c: a4 R7 O1 y8 P( y
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:
) P# h) r; I$ l# S
微信图片_20230726134252_2.png

( w: G2 a( z6 M' I
1 ^& c- |+ Z( I" }3 w0 _! b; `
    和规则通道转换顺序的控制一样,注入通道的转换也是通过注入寄存器来控制,只不过只有一个JSQR寄存器来控制,控制关系如下:
微信图片_20230726134252_1.png

# _/ W% K2 i* ?# R8 |" R' a4 Q
    需要注意的是,只有当JL=4的时候,注入通道的转换顺序才会按照JSQ1、JSQ2、JSQ3、JSQ4的顺序执行。当JL<4时,注入通道的转换顺序恰恰相反,也就是执行顺序为:JSQ4、JSQ3、JSQ2、JSQ1。
    配置转换顺序的函数如下代码所示:
  1. / n9 h2 J6 G: k
  2. /**" ^/ s' v# m4 w2 o; \$ E& y
  3.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding
    5 @* e; D7 R3 y* c  R5 z/ T: t/ k
  4.   *         rank in the sequencer and its sample time., Z* a; `  v( _" X
  5.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.% d% w) G& B9 a# G
  6.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure. ) P) Y3 x* x0 q
  7.   *   This parameter can be one of the following values:: k* X' P! u1 y2 Z9 Z8 [: u7 D
  8.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected
    ! B! O3 n0 b9 L5 B$ @
  9.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected
    ; F  ^8 J6 V' V( r' L  |/ I3 M8 L
  10.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected
    ) s2 ^; v: @/ ]& B) o, ^$ P1 l
  11.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected8 P' T0 J  }+ ]$ H& Q+ z
  12.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected3 F/ Q) t: B' _4 c' ?
  13.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected" q: G# U3 o3 x6 n
  14.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected  |6 u' C# o& a3 c* C
  15.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected
    / u- t' E% u$ C2 Y2 E8 H, j/ ]
  16.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected. e5 Z7 F) L! S* D% n2 |6 d
  17.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected
    4 c) C1 T) z6 n  w& M
  18.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected8 B! e# u& t$ j3 K7 e) A. k5 F5 {
  19.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected$ B, {7 T9 {5 h; u3 Q! ^
  20.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected
    9 ~9 p: c( R2 X! g; p7 _
  21.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected
    , Y" V* a. o* G: ~
  22.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected
    , z9 g  H# m; ~5 G7 o# C
  23.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected0 x+ _3 j: e1 Q8 t
  24.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    " I6 ~# z; ~3 S
  25.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected* Z+ U- T, `% }6 C: T7 e
  26.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.
    7 D4 n- `/ g: ~) S+ ~
  27.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel. 8 |4 {  h. V" F( L2 q4 U
  28.   *   This parameter can be one of the following values:; q/ l  L: B5 ~* M0 {
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles
    ! B+ s9 V1 Z- X: M2 {
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles! G/ t. k3 U( U! t' ?5 M% R- {" d
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles! h2 }4 Z9 V- o3 n/ t- p
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles1 _2 l+ V: M; Q/ o9 ~& A
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles* T; `4 D6 }& j: m$ ~  o- s3 x
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles( B; l4 w" q0 U7 ~& K8 D
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles
    # ^: h7 b/ J' w0 B
  36.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles/ V7 _5 \9 o) b* O2 I2 E
  37.   * @retval None
    ' d. t9 _6 `' e8 e+ B
  38.   */
    ! R* D3 c, G  F" c
  39. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
    , X/ Y  t. Z6 y8 ]
  40. {
    1 r# ^* @7 x$ M- M3 Q, ~  p
  41.   函数内容略;: I! d  I3 f+ \- l
  42. }
复制代码
) v* B% c5 n! j' q$ n
触发源
    ADC转换的输入、通道、转换顺序都已经说明了,但ADC转换是怎么触发的呢?就像通信协议一样,都要规定一个起始信号才能传输信息,ADC也需要一个触发信号来实行模/数转换。
    其一就是通过直接配置寄存器触发,通过配置控制寄存器CR2的ADON位,写1时开始转换,写0时停止转换。在程序运行过程中只要调用库函数,将CR2寄存器的ADON位置1就可以进行转换,比较好理解。
    另外,还可以通过内部定时器或者外部IO触发转换,也就是说可以利用内部时钟让ADC进行周期性的转换,也可以利用外部IO使ADC在需要时转换,具体的触发由控制寄存器CR2决定。
    在参考手册中可以找到,ADC_CR2寄存器的详情如下:

! h/ E# R2 Y, C! ~
微信图片_20230726134252.png
微信图片_20230726134253_5.png
微信图片_20230726134253_4.png
2 N0 r2 I4 {/ p7 y1 a8 C( m
8 m! P: ~& X  u/ Q1 i' U
转换时间
    还有一点,就是转换时间的问题,ADC的每一次信号转换都要时间,这个时间就是转换时间,转换时间由输入时钟和采样周期来决定。
    由于ADC在STM32中是挂载在APB2总线上的,所以ADC的时钟是由PCLK2(72MHz)经过分频得到的,分频因子由 RCC 时钟配置寄存器RCC_CFGR 的位 15:14 ADCPRE[1:0]设置,可以是 2/4/6/8 分频,一般配置分频因子为8,即8分频得到ADC的输入时钟频率为9MHz。
    采样周期是确立在输入时钟上的,配置采样周期可以确定使用多少个ADC时钟周期来对电压进行采样,采样的周期数可通过 ADC采样时间寄存器 ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 中的 SMP[2:0]位设置,ADC_SMPR2 控制的是通道 0~9, ADC_SMPR1 控制的是通道 10~17。每个通道可以配置不同的采样周期,但最小的采样周期是1.5个周期,也就是说如果想最快时间采样就设置采样周期为1.5.
  • 转换时间=采样时间+12.5个周期) [1 X/ t3 Y* T" L$ N
    12.5个周期是固定的,一般我们设置 PCLK2=72M,经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能是 12M,采样周期设置为 1.5 个周期,算出最短的转换时间为 1.17us。
. K" Q# x( _, e2 c0 Z# C8 k
数据寄存器
    转换完成后的数据就存放在数据寄存器中,但数据的存放也分为规则通道转换数据和注入通道转换数据的。
    规则数据寄存器负责存放规则通道转换的数据,通过32位寄存器ADC_DR来存放:
5 R8 }) D) L: f/ m) p0 R
微信图片_20230726134253_3.png

2 r% y# M4 `; [9 H/ }. g
    当使用ADC独立模式(也就是只使用一个ADC,可以使用多个通道)时,数据存放在低16位中,当使用ADC多模式时高16位存放ADC2的数据。需要注意的是ADC转换的精度是12位,而寄存器中有16个位来存放数据,所以要规定数据存放是左对齐还是右对齐。
    当使用多个通道转换数据时,会产生多个转换数据,然鹅数据寄存器只有一个,多个数据存放在一个寄存器中会覆盖数据导致ADC转换错误,所以我们经常在一个通道转换完成之后就立刻将数据取出来,方便下一个数据存放。一般开启DMA模式将转换的数据,传输在一个数组中,程序对数组读操作就可以得到转换的结果。
   
    注入通道转换的数据寄存器有4个,由于注入通道最多有4个,所以注入通道转换的数据都有固定的存放位置,不会跟规则寄存器那样产生数据覆盖的问题。ADC_JDRx 是 32 位的,低 16 位有效,高 16 位保留,数据同样分为左对齐和右对齐,具体是以哪一种方式存放,由ADC_CR2 的 11 位 ALIGN 设置。

0 P7 n5 H1 M" ]# w: p: g
微信图片_20230726134253_2.png
! l2 q; f2 ~4 u( J0 \  ~( l

; L! w& u1 I/ H  D1 {. Z/ |9 b  e
中断

% I( `; v. v* l8 x) }
微信图片_20230726134253_1.png
   
    从框图中可以知道数据转换完成之后可以产生中断,有三种情况:
  • 规则通道数据转换完成之后,可以产生一个中断,可以在中断函数中读取规则数据寄存器的值。这也是单通道时读取数据的一种方法。
  • 注入通道数据转换完成之后,可以产生一个中断,并且也可以在中断中读取注入数据寄存器的值,达到读取数据的作用。
  • 当输入的模拟量(电压)不再阈值范围内就会产生看门狗事件,就是用来监视输入的模拟量是否正常。

    , I2 g0 [) ?! @# |& J0 E9 v
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:

1 q$ e. C* N6 k: s/ r9 [
微信图片_20230726134253.png

$ X) p5 b% w& [/ {0 \
    当然,在转换完成之后也可以产生DMA请求,从而将转换好的数据从数据寄存器中读取到内存中。
9 Z  X6 r' D8 S0 [- X: D* Q4 e
电压转换
    要知道,转换后的数据是一个12位的二进制数,我们需要把这个二进制数代表的模拟量(电压)用数字表示出来。比如测量的电压范围是0~3.3V,转换后的二进制数是x,因为12位ADC在转换时将电压的范围大小(也就是3.3)分为4096(2^12)份,所以转换后的二进制数x代表的真实电压的计算方法就是:
  • y=3.3* x / 4096% d- G+ U4 ]% |2 k5 x# g  x
$ ~: u( C) P/ A

0 D; [/ o% l- }2 l- J+ s
初始化结构体
    每个外设的核心就是其对应的初始化结构体了,ADC的初始化结构体代码如下:
  1. typedef struct
    * ?& Z& g+ f9 @$ ?+ r7 x
  2. {
    3 A4 M2 d$ s* |! W5 x9 y& b
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择4 n8 {8 `: o" F# }1 m6 j4 D6 \
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择
    $ z% R" h3 }! E% d% O/ V: W5 c
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择2 }  O  \  Z; x- x' {( B
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择& E1 T& V) r0 P1 h5 q$ H: K. W
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式% p- l9 `$ [: E' Q; N0 j
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数" m  E! \9 r& V" N% r# d
  9. } ADC_InitTypeDef;
复制代码
; D& w+ `3 z. _$ q  ~1 Y6 j
    通过配置初始化结构体来设置ADC的相关信息。
' L, ?0 c5 H' ^$ U! |3 X' a
单通道电压采集
    用这个程序来简单熟练一下ADC的单通道电压采集吧,程序使用了ADC1的通道11,对应的IO口是PC^1,因为博主的开发板上PC ^1引脚没有任何复用,使用中断,在中断中读取转换的电压。

" i9 |* d9 P0 J4 [! L; _% v
头文件
    为了提高文件的可移植性,头文件中定义了一些与ADC和中断相关的量,在移植程序的时候只需要修改头文件中的定义即可。
  1. #ifndef __ADC_H( N2 i" L& `4 w; U# @8 w
  2. #define __ADC_H4 a. V; V0 {" o! Z- X+ P) X( j) e
  3. #include "stm32f10x.h": a+ e9 r, Q7 l$ A: [2 Y
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/$ [; J# f4 J% E
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC+ b, C1 X$ l1 z( Y# r6 t7 ~) P
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC9 M5 B- N4 e3 J
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1
    , l0 ^" i+ W# ~* Z) H5 n
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  $ @; i2 E8 q7 s/ q3 Y3 K: a1 f
  9. /* 配置与中断有关的信息 */$ D. |8 s& @! J; X/ V
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn; m2 U6 N8 `+ Q9 r+ K+ [
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1
    5 I7 l) w* `& L- {8 O
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */* p: X# `4 m: T& q3 [$ N
  13. #define ADCx                          ADC1
    0 ^2 j) g# T9 {. v2 Q
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式1 O- h0 d8 D) m. j9 [
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐# T2 p; U7 H! a4 i3 j4 L3 H
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发  I8 p$ s+ ^( [! S9 W
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式8 _1 V, ?/ d5 U5 v3 f- D* h
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道" c" ?( K4 `- U- j* |- l  b
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用4 R$ U' N+ ?% Z% ?) w
  20. /* 通道信息和采样周期 */% O7 ^: ?$ v9 f* N+ L4 X
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11+ D: @  O- |; a/ Q& Z9 w; }9 d$ G
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles5
    1 a+ H" g$ H% ^& w3 X8 B
  23. /* 函数声明 */
    9 O9 d/ S% Q1 D' A" R, u. g
  24. void ADC_COnfig(void);
    ; G4 R+ n" M5 N. V
  25. void ADC_NVIC_Config(void);
    ) b4 U" H# e+ N' L& e
  26. void ADC_GPIO_Config(void);4 e, h( T$ ~' D6 h
  27. void ADCx_Init(void);; @0 p# m" F3 \# t# f8 [
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码

1 s- q# v) Y# A+ _! K- S/ b
引脚配置函数
1 t" j! \: Z, K/ ]
    首先配置相应的GPIO引脚,毕竟模拟信号是通过GPIO引脚传输到开发板的,注意的是,引脚的模式一定要是模拟输入!
  1. void ADC_GPIO_Config(void): Y, B% Y0 N) U; Q4 f$ L* p& n
  2. {
    7 ]8 ~2 C; ]9 x. o) x4 ?$ q
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;/ B$ i2 s: {. h
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);% c" W' t; G1 u$ m2 u0 l, Z8 F
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;% }+ L# f6 [% Y1 I
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;
    * U' ?# @6 F, q" b, D! _' o
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);4 A0 S+ n" Q9 s+ {! [
  8. }
复制代码
6 ^) o, {1 R: y4 R. M
    配置引脚就是老套路:声明结构体变量、开启时钟、写入结构体、初始化GPIO。
3 @. |6 e; y+ g6 f; A! m1 t
NVIC配置函数
    因为我们是在转换完成后利用中断,在中断函数中读取数据,所以要首先配置中断函数的优先级,因为程序中只有这一个中断,所以优先级的配置就比较随意。
  1. void ADC_NVIC_Config(void)
    % L: n, R4 ^, v
  2. {
      Q, ?2 g7 D  t) [9 {7 x2 X
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;
      q. Y$ `, T: L8 ?" x3 k6 @  r$ p( A4 v
  4. /* 配置中断优先级分组(设置抢占优先级和子优先级的分配),在函数在misc.c */
    5 D- V; W6 s8 E2 o
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;
    & H; B/ O/ b8 E2 r" X
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */- P/ G) }# _9 q, m: T2 M' ^
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */0 A1 A8 {! N+ @% Q5 m
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;' X1 w- ?, r$ F
  9. /* 配置抢占优先级 */& i# `  [3 G' I% a4 _/ H
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;9 Z" N( y% A' ]$ v+ l& E* C0 W- n
  11. /* 配置子优先级 */
    8 Z0 `8 Q$ S' |( i2 ^: }2 }
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;" Q* l( l( I6 B0 f* C$ S
  13. /* 使能中断通道 */9 X& ~' I6 D# Z  w, Y
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;
    9 g' f; [7 h$ p- Q, }
  15. /* 调用初始化函数 */5 m$ f! W+ F; H* ]- X
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;5 X/ I4 J+ `5 p5 @* x
  17. }
复制代码
% E% ?7 x, Q4 L4 m- E+ f2 q# T
ADC配置函数
    ADC的配置函数是ADC的精髓,在这个函数中包含的内容有:ADC的初始化结构体配置、配置了时钟分频、配置了通道转换顺序、打开转换中断、进行校准、软件触发ADC采集等。
    函数中都有详细的注释:
  1. void ADC_COnfig(void)" _7 ?; p2 o# |. B- Q& k; Z
  2. {- M) j9 Q/ ^: B: U* z
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;& C* |. V" O2 D% [2 F1 N
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);
      w6 f: P' o+ O* C- j5 W
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */' |/ H; S' d6 Q0 Q( q
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;
    2 c3 N1 u8 y+ ^% n( i6 z, ?% b8 f1 `
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;
    % {$ N$ x4 C7 i7 F' Z" X  t( R
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;
    ! W# E0 x; _1 O; t7 I2 W
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;+ C1 a- I0 E. C  ^  E" l- b
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;
    : }; H! ?0 t  K, s4 o8 R; L# @
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;! V0 Y1 n. b  v7 h& ?, `  r) [8 V1 p
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);
    ! N- _2 L' W$ U- i/ ^) Y. W
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */
    1 T  |$ c, z* }1 k2 a5 l% m
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
    3 ?: {: D, f' D& ~0 C* ~
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */
    ( J4 A: `& h% F" [% ~4 f% W
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );
    . n- s* H/ f0 u' O' V% ]- l
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */
    . L4 e, `5 `+ u/ V
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);
    6 l' m! e* S: E, X' n
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */
    3 g; i8 z/ r. Y
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );" Q" U% R" h* z$ n# A
  21.   /* 重置ADC校准 */2 I* F, l; g  S( v
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);
    / s/ D5 z, L" Z6 T/ Z5 R- Z- G
  23.   /* 等待初始化完成 */+ n$ t6 Z( U! {: ^7 H7 Z0 X4 F
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))6 z# ^7 ?0 |6 k* F
  25.     /* 开始校准 */
    3 u0 B0 ]0 P" o2 l) ^) c  R
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);; q3 i) O  n6 c) n2 d' w1 R" S( t
  27.   /* 等待校准完成 */+ H2 i# C8 o* c+ |. n- n- n
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));: L3 C' @2 l; Z4 [
  29.   /* 软件触发ADC转换 */
    ' i& v! e( b' k
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
    & s3 r9 z4 R& v' ]% D  U
  31. }
复制代码
* D; @- t1 @/ Q2 Y
中断函数
    在中断函数中进行读取数据,将数据存放在变量result中,此处使用关键字extern声明,代表变量result已经在其他文件中定义,关于extern的介绍在之前发的文章中有extern关键字的介绍。
  1. extern uint16_t resurt;# h( p2 C5 J: ^# i3 _
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)
    6 {' t  q3 l% |" z  e2 _3 u
  3. {
    8 J! b" _% w- k& q9 a+ A2 R$ N4 M
  4.     /* 判断产生中断请求 */& Z: Z# C2 q( F9 }. o. `# ^5 i8 L
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET)
    " f+ w- Q4 U- t' {" J' Y7 y# N7 l1 U
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
    9 R" p$ F0 E$ q: ~
  7.   /* 清除中断标志 */
    6 O8 j# k% T: P. y1 v
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);
    ; ^0 |2 X6 ]% H/ E1 k* b
  9. }
复制代码
% ~$ ]! k! P9 S3 _2 \' [
主函数
    主函数负责接收转换的值,并将其转换为电压值,然后通过串口打印在计算机上,便于调试。
    变量result是主函数中的全局变量,注意最后的结果应该转换为浮点型。
  1. #include "stm32f10x.h"
    : @! G4 G% d0 O# e- N; A5 h0 R- _7 ^$ |
  2. #include "usart.h"& W1 m# ?8 \! W# _, r
  3. #include "adc.h"' }& V5 F, j; E" Z, \9 I
  4. uint16_t result;
    2 g  V$ h' B' p+ A7 H: _3 X1 X
  5. void delay(void)
    ) \9 B& `) H/ l4 e8 B
  6. {
    ' l. e7 j7 g* N1 L( z, @
  7.   uint16_t k=0xffff;
    % Z# \3 L/ z" _/ t$ E0 ]4 J: G
  8.   while(k--);
    , N- E2 v* k6 y7 k! b9 `$ q' R
  9. }
    ) k9 M  w' E: z* J9 G. a
  10. int main(void)0 R$ X/ a* }0 I
  11. {
    ! K5 K* N! V7 z* G5 ]- D3 O
  12.   float voltage;# c. U7 }+ j6 j5 @
  13.   /* 串口调试函数 */
    8 b# k# u) r. `' n- y
  14.   DEBUG_USART_Config();
      r% F- ?4 r" P. @( C
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */
    + }5 v. \" o  U% @; ^
  16.   ADCx_Init();$ N) c  g1 t% D$ g2 a
  17.   while(1)
    % T4 l( }7 C* g2 ~! C: g. f
  18.   {. S0 c+ ^( h& o4 K3 r3 P
  19.       /* 强制转换为浮点型 */
    % A/ B) [) Z+ j( r+ V
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;
    $ Y9 V5 N6 P8 ?" H" R: [
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);
    8 o* y# G, s! t! T% p9 F. h/ d
  22.     delay();* R- \; E9 g# v
  23.   }9 T( y9 K0 w5 z
  24. }
复制代码

( O1 Q$ x/ s: q# U2 I5 a转载自:单片机与嵌入式 % Q" J' h+ ]8 F. s8 v( L3 ]
如有侵权请联系删除" z3 w" Y9 F2 k, X
3 U  J/ k  Z' Z) h: v" ^
( M- M/ N5 E& F' j

+ X+ C8 N5 j# e% F0 w
收藏 评论0 发布时间:2023-7-26 13:44

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