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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:2023-8-10 14:33
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。
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:

6 F. x5 j* q  x6 F( v
微信图片_20230810143153_6.png

, k1 |6 a  T  H+ }4 ]1 _
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:
( c; Q. O: G: u
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。
' u+ G' M; V/ A5 T' b8 m
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:

' E' X/ J9 w) k; `1 R
微信图片_20230810143153_5.png
7 U5 n5 S: @+ g- B
    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。
* V9 r! a' K9 ^- j$ c' _! r  r
    ADC的全部通道如下图所示:

/ i7 ~/ B! z/ S8 j
微信图片_20230810143153_4.png
2 g5 S6 w- K! F' T
    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。
/ `% Y; Z, U9 C- o; G. p5 C
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:

% X4 b/ i  m2 v6 _/ }8 m
微信图片_20230810143153_3.png
( c, \1 M% N8 o, `, M
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:
) e* ^+ S9 I  l+ s& C) b- z1 x
微信图片_20230810143153_2.png

0 p- X5 U: c+ {% D: C6 U
    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:

; D/ W! U9 v. W7 x
微信图片_20230810143153_1.png

! ?5 m/ {/ z0 X" t0 E) E
    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。

0 B# O! i$ h( w) ?6 }
    配置转换顺序的函数如下代码所示:
  1. /**
    " R5 O! a3 K( V; |* w! g9 [
  2.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding
    3 Q1 q" i6 q8 P5 A! M# C
  3.   *         rank in the sequencer and its sample time.
    + m7 c, @" a, o! b* a! }1 s3 l
  4.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.$ I' p8 k: }& d, u! Y$ C; I
  5.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure. 5 a2 i) u5 M! Y$ }1 q
  6.   *   This parameter can be one of the following values:7 h% P5 F) F  ]
  7.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected
    5 H7 M% t- H! Q7 ~  h! P+ R5 j) p
  8.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected: I+ G1 x# p! f0 N6 U
  9.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected
    1 q2 I- ?5 l! j( c. F; k* e6 r3 x
  10.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected
    . V! \/ J. {2 s( ?  a
  11.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected
    $ ^: x6 c6 G! S$ p! j% [' q
  12.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected
    . r7 B( Y: A7 f- b/ a: N4 k1 i7 j
  13.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected
    2 @* ~* T. J- |, c2 r$ |. l
  14.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected
    5 l- b5 ]) {2 f
  15.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected" j# Y# o+ J0 [1 g) \
  16.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected
    6 T  X7 k  w) q; R
  17.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected
    % S( d+ L# {1 h! c) e& `  ?5 z! n- m8 ~
  18.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected
    * N% n* L& C8 N( @1 n
  19.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected
    : H9 ?- ]& ?% p; y. }
  20.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected% ]6 d: d( n! ^( _" ?! S* |
  21.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected4 r) k+ w( `/ P, V! X
  22.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected
    $ q# H% ^! V3 o0 ~$ l. w
  23.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    + z9 M& p- X9 c) K  J, U, Q3 g
  24.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected
    ( x$ {9 H7 j* e" z6 ~. C
  25.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.
    - P1 l* d) l1 B# e) W+ I7 r
  26.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel.
    * c+ g* l! C$ y
  27.   *   This parameter can be one of the following values:
    . Q% P. b" d8 B& N1 F
  28.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles9 b. R; X! x' ^
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles
    : `* X; I# w4 ^1 h  C2 O+ C
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles3 t$ v% X# s1 f8 ^+ `4 C
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles
    ; i+ L+ e& l( w: S9 n3 @4 k
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles
    6 T8 R* g* m# ]/ `
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles
    0 i3 G7 e+ M& t0 l: @! q, e
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles
    # n7 a3 j8 y( i% Y: Q; {
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles' B  b, c, C* F5 K! ?; ~) A$ `
  36.   * @retval None% k( n: G' K0 ~9 d
  37.   */
    3 n, m* Y" v7 W. a+ ~* X
  38. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)# W1 ]; M5 }4 M. F9 U
  39. {
    . g) x  C* i$ t$ m. s
  40.   函数内容略;
    ) L3 j1 d+ n" q' H9 j
  41. }
复制代码

0 r2 C) L  H" N6 }
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。
   ADC_CR2寄存器的详情如下:

& A. W7 B# [" Z
微信图片_20230810143153.png

* ~8 W0 L+ W4 D3 U$ D
微信图片_20230810143154_5.png

* h: H. F! z4 j) ^
微信图片_20230810143154_4.png
( O3 l' r# F' w, w% }: y; g

% F9 k7 l" R' _" A& f# P
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
    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。

' c$ t. S5 C6 W& B8 j- z5 Q
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:
3 q) e" t9 Y$ r2 a' Q% Y' T
微信图片_20230810143154_3.png

2 c/ g, R9 q$ a6 a& e% E6 [
    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。

3 g& g! w- C6 W' r) B, t% z8 s# m# Y. k% s$ b- l: y
微信图片_20230810143154_2.png
中断
7 ^/ }( z4 z% C9 u: J
微信图片_20230810143154_1.png
6 D( y* T- O+ ]. N6 K% H" e+ k
   
    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。
    . G' w. P1 x% \4 g0 W* N
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:

$ K- U2 ~- [6 b3 T9 P
微信图片_20230810143154.png

7 {  X. H5 ^, D7 K: ]

7 @5 z0 N5 E8 V. r3 R
    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。

  V1 H) B5 m' J/ t9 ~
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
      s. L1 @0 ?  i" Q
* @, K  H7 p9 R4 V

- I4 }& W% x5 p2 s$ v2 b
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
    2 R  i# R% [7 ?* u5 B1 o3 D
  2. {( B8 }4 V7 M9 C
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择, Q. w1 j% V/ s
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择
    ! j! m' l1 x- t: L
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择
    8 @: D* e; q# }! A  }5 j0 s
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择/ H3 E% E# Q9 D  {; |
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式
    % ~: t% B6 M1 T4 }7 @! k! n
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数
    6 M+ W! L# E) T! P0 x- \+ w6 ~
  9. } ADC_InitTypeDef;
复制代码
    通过配置初始化结构体来设置ADC的相关信息。

& ^8 z' Q8 {$ t) O' _# z% ^* X2 b) z" t
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。

. z( s/ Q6 Y3 \- ^* \0 r
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" Z$ c7 B7 S1 H  H' |, C' R5 K
  2. #define __ADC_H
    % l% p; I0 K. Q% {
  3. #include "stm32f10x.h"0 n: A1 f8 Z/ G, K. y3 [, O; ]
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/1 D) P8 V% Z) q( y
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC4 Z2 q7 \* J% p* x
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC
    % ~; z2 |3 E/ n3 e7 G8 V
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1
    - B+ k3 \' X6 ~; f6 M  A3 r
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  # X3 u! f! {9 T8 \2 [+ p; }
  9. /* 配置与中断有关的信息 */
    3 `; F* j# ~! V0 b) _8 u, N
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn$ r# U1 u- m# P* N
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1/ {' O" K* I: L2 o7 F4 [" R
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */
    0 y9 F' }2 p/ j
  13. #define ADCx                          ADC13 D4 g5 f9 K' `  g
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式
    & h! D. w$ N' @( E% V$ O0 b) t) z
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐, h4 d1 T  E) o% l* N
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发& F( V" E! b& Z2 y: t0 E# y
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式
    0 T# n' e: f% L7 Z! J% J
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道
    * _6 T( G" ^7 z
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用7 e) }" N+ ~& o% l5 v3 \) r
  20. /* 通道信息和采样周期 */
    4 W1 p( v' B0 f& A4 F# X1 \1 z
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11
    , m: m' M1 ^; |9 X; i
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles5
    3 L3 d2 D/ m" I: ~! W* t7 z- r
  23. /* 函数声明 */& k+ r+ Q1 G4 G
  24. void ADC_COnfig(void);+ _! ~  i# O! p! \8 X8 m1 Z
  25. void ADC_NVIC_Config(void);
    6 z" i6 L) k" W: x& V! W. k
  26. void ADC_GPIO_Config(void);
    0 B9 z  I! {) W3 F! ]% @0 Z# Z
  27. void ADCx_Init(void);
    9 N& u& W" t1 Z% D% P
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码

+ m- G8 T0 |7 O) W3 U+ R. t+ k
引脚配置函数
, _, p0 v! c- ?1 j
    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)  G% }, ~. N0 s1 _
  2. {
    ! o$ [7 t. R- W# R$ e$ O
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;0 X) ^2 ?" H6 X4 v! r$ O( u! v7 m
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);
    / H, a, h' g3 g4 S7 M( W
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;' ^) t6 _( r. C  H, a
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;* R' e) p7 `% ~" \( v
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);
    4 M2 d% |; c4 F& v- F
  8. }
复制代码
3 R. I6 A$ u! g
    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。

5 o- A4 z5 P# }/ C/ k/ b
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)
    1 o6 l/ `* d3 \6 m; w8 R
  2. {
    ! Q: C, E8 Q$ i# }& M' K
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;
    4 I& I: {5 D1 N. F
  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 */
    & L, A* g4 c  E6 i
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;! A! `1 P& c+ I6 s% d% f2 Y( ]/ S' d
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */$ s% g! u7 d" O1 |0 V
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */+ V5 o# u" b& P3 d8 H$ g! l
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;3 U- A6 L: a1 a: K+ \5 Y* q
  9. /* 配置抢占优先级 */
    ' R0 M# T7 E9 K+ y4 B/ D$ @
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;
    6 S! v# M1 x( L. v  K" Y# j0 S
  11. /* 配置子优先级 */
    & M9 N* E1 c$ B! `2 T2 C3 Q# S3 K
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;
    ) I; P- P8 }& @4 d, o. B' q; _
  13. /* 使能中断通道 */+ `  y$ `  z  x( ~; Y& G. E" C
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;
    ) N- _5 S# M7 m' G
  15. /* 调用初始化函数 */  }2 R8 Q6 n9 I7 x
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;
    3 c  \5 l5 F6 C% m
  17. }
复制代码
+ Y) {& c6 m; O" Z4 a
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)5 X- R4 s0 m4 i2 V. C9 X6 e/ }
  2. {, B# t# y" u  B2 s6 X  x
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;
    / w/ V- V7 Z% K& D) S/ A4 }
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);
    / n# D  K3 n; C6 D9 v/ P
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */8 X9 W5 v  e' n4 b, D2 L
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;
    * u! J! y6 X0 K* a
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;7 F, J4 ]$ C6 V: n& ]
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;% I" z  ^$ M# E/ e( ~; }& w( R
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;: J5 N/ ?6 o; |! ?2 f0 ^1 S
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;
    ) K$ c* _* N4 m9 q, @3 W* B* e6 E
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;
    - F4 T! M) o0 ?$ L
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);! q& }5 Y; P& {
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */
    - Z# j* L9 ^7 _4 z) O) w
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);0 `+ b7 r7 g2 {1 @$ a
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */% @1 y* t9 D1 U( z1 u; Z
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );" X5 x7 M" ^6 f/ G8 Y3 R
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */
      W+ [9 |# H" Z' h: f
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);6 M+ g  z# q+ Z: Z$ t5 N: Z) a
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */; Q# K0 `( P1 p% d* ^$ _, ^6 e+ S
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );1 k4 N2 C! ~% S1 ^$ e  h. ?+ [0 W
  21.   /* 重置ADC校准 */( O$ }4 z0 j" X
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);
    + {7 |7 s! U4 q& Y" d2 {
  23.   /* 等待初始化完成 */
    1 B% y, K5 \" f$ w( W
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))
    % G  R* M; }6 g7 z
  25.     /* 开始校准 */
    - ^+ k* d7 Z3 D7 G7 b, |. k
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);4 k  H- o+ @) R, g, A
  27.   /* 等待校准完成 */- U  k7 w2 r" e' Y; i: ]8 x
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));+ t+ L) F9 i' Y  U4 j$ V
  29.   /* 软件触发ADC转换 */
    . i9 p$ P2 v1 z1 b
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);: I+ S7 f* x- ?: Q6 K
  31. }
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) k. t0 D) ]2 u) ?
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;2 Y! U$ Q  }% t3 P) B
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)
    , B$ Z" y! D& Y# a3 g
  3. {! x* j3 A* E+ Q6 S7 L
  4.     /* 判断产生中断请求 */% d5 \7 o- w6 Y; c
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET)3 ~' ^# x- `# ^8 L' ~. Q. `3 u
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
    / b  H4 X% q- g- f
  7.   /* 清除中断标志 */& {- C6 _, Q% w+ \5 A
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);% E( h/ o0 H+ y0 g- |
  9. }
复制代码
- Y" t  j# T% e8 p% @: B& ^% s
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"
    ( o: @% h5 o1 F! ~! k. q
  2. #include "usart.h") H- o  L0 L) F% M
  3. #include "adc.h"
    $ \- t* N% v8 g* z9 r
  4. uint16_t result;2 P% _0 b$ R! N8 l+ U
  5. void delay(void)
    / k( `) Z1 H/ |, ^( E
  6. {
    6 g9 Y+ C  x) u( c" ~
  7.   uint16_t k=0xffff;( V2 z3 A$ }$ o7 j# `' u
  8.   while(k--);
    9 L- x! u" H/ W% z; z  T% R5 N
  9. }! I6 s$ z; ~5 }. V, W
  10. int main(void)% Q% l: v: N' S" L9 O9 F7 R
  11. {
    ( B5 k1 |* Q: @) {8 A/ P
  12.   float voltage;
    2 n% d# R& D; U( c2 J5 \( C
  13.   /* 串口调试函数 */
    # i5 B, I2 z* }0 u7 [$ t
  14.   DEBUG_USART_Config();; X+ V9 I0 v6 o; F; m) n
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */& B: ]; M1 S6 o* b: J; f0 W
  16.   ADCx_Init();
    2 H7 d9 Y+ E& o5 h& z6 y$ e
  17.   while(1)
    7 S) _/ `5 Q( b. @! B* T- [4 n& A: g6 Q
  18.   {( o- y! w& L, b6 @  ~9 B
  19.       /* 强制转换为浮点型 */
    $ o5 \$ |9 d6 g, s: \% z6 c5 h
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;6 ?( Q" h  ]. n( U0 |( C" J3 }
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);1 x3 I$ v4 _- r) G* r  b/ m- r
  22.     delay();
    7 G' V+ Q8 ~" b
  23.   }9 K8 A' ?' ~1 e- a
  24. }
复制代码

# }! j( y0 a$ x  }转载自:单片机与嵌入式2 U8 x! \% z0 P4 _
如有侵权请联系删除" n* j* B" H4 v3 x
8 r- X  n" y: f7 Z" E( m

) q  J4 S+ D5 j" f/ D" y
收藏 评论0 发布时间:2023-8-10 14:33

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