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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:
' I* Z7 F% [+ |( v) R/ }7 t
微信图片_20230810143153_6.png

. Z& o5 R5 O+ Z! g: M- v
    功能框图可以大体分为7部分,下面一一讲解:
" N& A: V, s( J
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。
- M+ P7 K) g* M- H
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:

: |, R0 R/ `3 r* X
微信图片_20230810143153_5.png
& ?! E! o/ i$ e( Y3 b" Z# A+ o
    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。
$ S4 r4 `3 u! D# w  w( l8 |
    ADC的全部通道如下图所示:
( \1 @& l& `0 \  \2 F% ~+ s) Q" P
微信图片_20230810143153_4.png
, z/ T% i" c5 X
    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。
) G# s; a) c+ t+ R' \
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:
7 M: f4 h+ R) I6 {/ A+ a9 x! g
微信图片_20230810143153_3.png
  Q- g" u% ^( }& l& R' ?
    通过SQR1寄存器就能了解其转换顺序在寄存器上的实现了:

4 y3 s+ Q1 z+ t! n1 H( {
微信图片_20230810143153_2.png

. Z( Y3 B) ?9 A7 v; @# a
    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: H4 ^* S0 f, ]% @: n: y
微信图片_20230810143153_1.png
: ~  E, l& f3 I  g4 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。

! H$ ?9 T5 q8 h! }9 P2 _
    配置转换顺序的函数如下代码所示:
  1. /**
    4 V9 s3 ^3 S5 d7 B; N+ @& m
  2.   * @brief  Configures for the selected ADC regular channel its corresponding
    & K2 T6 b' M+ n; k# a) l% W/ C1 V
  3.   *         rank in the sequencer and its sample time.* q! u+ w2 I- r1 y0 |; k& S
  4.   * @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
    ; t8 f8 q9 ~9 \8 V
  5.   * @param  ADC_Channel: the ADC channel to configure. / W( [  ~! `9 [
  6.   *   This parameter can be one of the following values:
      I5 ~5 q6 ]/ |3 |; ~5 i2 E
  7.   *     @arg ADC_Channel_0: ADC Channel0 selected( V7 O1 e$ A( [- v
  8.   *     @arg ADC_Channel_1: ADC Channel1 selected' R6 }! [/ n7 N- P
  9.   *     @arg ADC_Channel_2: ADC Channel2 selected, N( o8 N6 T3 k1 ~8 A
  10.   *     @arg ADC_Channel_3: ADC Channel3 selected
    ) y/ Z( g% t- X% d
  11.   *     @arg ADC_Channel_4: ADC Channel4 selected' p# f+ h" C5 a. h% ^0 T
  12.   *     @arg ADC_Channel_5: ADC Channel5 selected
    . @; ~2 K. v% g9 U" @3 e( a; ]. o- S0 N) h
  13.   *     @arg ADC_Channel_6: ADC Channel6 selected
    + F+ T- w6 L0 j/ `
  14.   *     @arg ADC_Channel_7: ADC Channel7 selected
    ; n+ S& ?' s; l0 ~" K3 ]8 ^: Y
  15.   *     @arg ADC_Channel_8: ADC Channel8 selected4 q3 o9 g0 T' E1 a. D2 |: A
  16.   *     @arg ADC_Channel_9: ADC Channel9 selected2 K+ z- l( k- \8 ^; M6 D
  17.   *     @arg ADC_Channel_10: ADC Channel10 selected
    6 z  ]. N4 E% h( L
  18.   *     @arg ADC_Channel_11: ADC Channel11 selected
    2 ?8 p0 C, R  J8 W: f* X  \$ A: i5 M
  19.   *     @arg ADC_Channel_12: ADC Channel12 selected/ W" C' c6 ]7 u2 X
  20.   *     @arg ADC_Channel_13: ADC Channel13 selected, |# f) |' ~% D6 W0 G, {8 _! Y, k
  21.   *     @arg ADC_Channel_14: ADC Channel14 selected
    + E$ d! z# Q5 y6 q! D
  22.   *     @arg ADC_Channel_15: ADC Channel15 selected/ V, _& F" p: E* U! Z4 R7 m+ g
  23.   *     @arg ADC_Channel_16: ADC Channel16 selected
    8 b$ Z$ h8 i# y# f% B5 J6 Y
  24.   *     @arg ADC_Channel_17: ADC Channel17 selected2 ~- v4 @+ ?9 w" z
  25.   * @param  Rank: The rank in the regular group sequencer. This parameter must be between 1 to 16.
    % h# C( N9 [2 }/ I" A7 _; i5 ~
  26.   * @param  ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel.
    + E! U( v$ ]' o. r$ H
  27.   *   This parameter can be one of the following values:
    , X" \7 \1 e. Q8 y8 s
  28.   *     @arg ADC_SampleTime_1Cycles5: Sample time equal to 1.5 cycles4 w+ @1 [: a2 ?0 _/ q- S+ G
  29.   *     @arg ADC_SampleTime_7Cycles5: Sample time equal to 7.5 cycles' J, @, `9 b9 ~& N$ A
  30.   *     @arg ADC_SampleTime_13Cycles5: Sample time equal to 13.5 cycles
    0 G. p0 ^) r0 W5 t$ A
  31.   *     @arg ADC_SampleTime_28Cycles5: Sample time equal to 28.5 cycles1 A4 W7 J+ S9 x) s
  32.   *     @arg ADC_SampleTime_41Cycles5: Sample time equal to 41.5 cycles
    # q) `# u& e. v) \
  33.   *     @arg ADC_SampleTime_55Cycles5: Sample time equal to 55.5 cycles2 B$ c; y( y5 h0 j8 H
  34.   *     @arg ADC_SampleTime_71Cycles5: Sample time equal to 71.5 cycles* B9 c; o5 c4 {. n- Q4 {
  35.   *     @arg ADC_SampleTime_239Cycles5: Sample time equal to 239.5 cycles  F. Y, W: ]8 ~) A3 y. Z; X6 w
  36.   * @retval None
    . G- \; _/ i1 _. ^! W
  37.   */
    : F3 d# _& A7 T2 N
  38. void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
    + D& i4 r  {$ ~/ d
  39. {$ Q6 q1 N. X. D* @7 Q1 _: f; }
  40.   函数内容略;
    1 O6 q- w( q: X1 q
  41. }
复制代码

6 G& e  @5 p: j2 o% l! J, H
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:

3 @- m2 f3 l! X
微信图片_20230810143153.png
( @/ V* F; I, V/ U6 D7 |0 o
微信图片_20230810143154_5.png
! F; b* u% [" }# J. j+ j0 ^, X
微信图片_20230810143154_4.png
7 ?! \3 B( }( r

) O4 ~$ i" o8 d" d
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。
: S9 T0 \! q5 {9 j5 a3 e5 z
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:
- j9 H, z# ~3 Q
微信图片_20230810143154_3.png
$ q* r& t9 a1 W
    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。

8 y6 G* P" n( N# p; A- S' `+ _( E' c( U4 N: T3 V# ]
微信图片_20230810143154_2.png
中断
  g# O4 \( S0 B# |# e
微信图片_20230810143154_1.png

7 l# p6 {1 `: ~' k# E7 ~) J
   
    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。

    . u: I0 I2 C; j, t+ d7 R) N
    以上中断的配置都由ADC_SR寄存器决定:

' u$ p: u# _. |+ t
微信图片_20230810143154.png
& ~( C: b' l  h* x; R1 I
2 I3 @1 h; z; g
    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。
5 B# q4 D' o% Y3 g$ M
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' U! p# a; C& i8 m
- C; b# z5 o8 ?5 Q& I, Q

  t4 u1 [& U: L. }( }6 q
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
    1 g3 L$ f2 A% S4 s& W* h
  2. {  [  g1 E- e  e/ D9 X
  3. uint32_t ADC_Mode; // ADC 工作模式选择
    $ p9 \3 ^# j. f
  4. FunctionalState ADC_ScanConvMode; // ADC 扫描(多通道)或者单次(单通道)模式选择
    & [( t. G' D: H6 h7 D
  5. FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; // ADC 单次转换或者连续转换选择4 h6 C5 n- t; H# F  O* C: M0 _3 I
  6. uint32_t ADC_ExternalTrigConv; // ADC 转换触发信号选择
    3 J3 e" C( A, q1 j
  7. uint32_t ADC_DataAlign; // ADC 数据寄存器对齐格式
    ) G  s" V( }5 i7 w1 G. Z8 N) i6 v# n
  8. uint8_t ADC_NbrOfChannel; // ADC 采集通道数4 w1 s: J$ C4 f, u/ c+ I: e, P2 I
  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。
# N7 s# o0 c4 D
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。

3 s8 E- {% h4 c+ d# x
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
    9 v: g% p1 ?" I: N: v$ S4 U7 j
  2. #define __ADC_H" ?9 x7 U! I$ x" U7 M2 p5 U2 e
  3. #include "stm32f10x.h"1 ~* }6 p) u5 x; K( X3 Q
  4. /* 采用ADC1的通道11  引脚为PC^1 模式必须是模拟输入*/% @9 P4 y" V* N! ?( S
  5. #define ADC_GPIO_RCC     RCC_APB2Periph_GPIOC
    6 ?/ h7 Z  E# R! Y0 q
  6. #define ADC_GPIO_PORT    GPIOC& @" }$ f$ ~% f' F
  7. #define ADC_GPIO_PIN     GPIO_Pin_1- @5 y' n3 H$ c7 T( A
  8. #define ADC_GPIO_MODE    GPIO_Mode_AIN  / n( g* s7 t2 _  i$ m! q
  9. /* 配置与中断有关的信息 */: b, @! h$ D9 R3 v8 g5 F& U  e
  10. #define ADC_IRQn         ADC1_2_IRQn
    % d* p2 w3 L7 u1 ]- Q* [  P3 m
  11. #define ADC_RCC          RCC_APB2Periph_ADC1/ ~2 F1 J8 _, ^3 b+ p
  12. /* 配置ADC初始化结构体的宏定义 */
    8 L0 [: d0 v3 R/ S$ h4 n
  13. #define ADCx                          ADC1+ r1 U! i# a7 e1 h# }
  14. #define ADCx_ContinuousConvMode       ENABLE                      //连续转换模式
    * f/ E7 [! L6 w: g3 j# \
  15. #define ADCx_DataAlign                ADC_DataAlign_Right         //转换结果右对齐
    ( I: v; J1 y. C/ K2 j
  16. #define ADCx_ExternalTrigConv         ADC_ExternalTrigConv_None      //不使用外部触发转换,采用软件触发5 L! A( z: O- f. H2 ~2 s7 l8 ?4 K
  17. #define ADCx_Mode                     ADC_Mode_Independent        //只使用一个ADC,独立模式
    5 t- l3 a  p' m
  18. #define ADCx_NbrOfChannel             1                          //一个转换通道
    - U# y0 x5 j. x8 c) s
  19. #define ADCx_ScanConvMode             DISABLE                     //禁止扫描模式,多通道时使用
    ( ]3 f+ ~2 y0 P% d' |7 m# c
  20. /* 通道信息和采样周期 */
    8 T. P! a* F; ?
  21. #define ADC_Channel                   ADC_Channel_11
    / f2 r. t0 ]7 \  f6 Z7 i1 @
  22. #define ADC_SampleTime                ADC_SampleTime_55Cycles5
    " ], d* u- u  X0 r  H0 v
  23. /* 函数声明 */
    7 q$ s: u7 L$ M+ w
  24. void ADC_COnfig(void);. C" s& Z5 C: N# _
  25. void ADC_NVIC_Config(void);( _+ w0 n4 v1 X. a+ m* z9 Y
  26. void ADC_GPIO_Config(void);
    + _" k$ F0 w# G- U9 t: ~& Y
  27. void ADCx_Init(void);
    . F& q9 ~5 Y& Y3 ~' e3 r- X
  28. #endif  /* __ADC_H */
复制代码

! I' _, K5 i( ~* W2 N
引脚配置函数+ _/ y: K5 E3 C! V6 z
    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)9 J$ h3 A4 Q% T3 ^$ l. {4 k5 B
  2. {0 z8 V4 W3 T3 b2 B9 g( U7 q; v; O+ u
  3. GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;% n& r1 j9 p; x
  4. RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_GPIO_RCC,  ENABLE);
    ' [1 A  l4 g% p2 I$ H
  5. GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = ADC_GPIO_PIN ;" B% t1 z1 d$ K
  6. GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = ADC_GPIO_MODE ;
    7 g! K. R$ L: X+ l+ E
  7. GPIO_Init(ADC_GPIO_PORT , &GPIO_InitStruct);5 n4 b# v6 S3 x0 Y, {
  8. }
复制代码

7 \2 |' ^. P: {% v. K1 _# p
    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。
' m; R; u$ i9 d0 _/ ^6 M5 M8 P( ]
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)! d  ]" [! S! N; d/ O
  2. {
    ! M" Z* Q5 v3 Q' [2 V/ g1 a
  3. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct ;( D2 p7 H3 [2 N- Q1 L2 f* z% w
  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 */: b/ z+ x# k" h. v
  5. NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1) ;* R6 D/ ^- G' G$ z
  6. /* 配置初始化结构体 在misc.h中 */
    $ v6 n9 i" x4 |9 r( U& ^
  7. /* 配置中断源 在stm32f10x.h中 */
    % U4 u/ H; U3 \! H
  8. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn ;$ X0 N1 z$ q5 ?2 N
  9. /* 配置抢占优先级 */
    & f' A1 R  u0 F- ]; n! n% c% H
  10. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1 ;5 v$ L3 R6 Y6 n
  11. /* 配置子优先级 */2 J5 j- w, F- M3 n% V, H+ y) i
  12. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1 ;
    6 M6 G2 V% L8 n" L, }' q9 L
  13. /* 使能中断通道 */
    5 N& ^5 k+ p/ L( R0 N. P; Z
  14. NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE ;
    ( I" c$ E# F4 k; J
  15. /* 调用初始化函数 */3 n! `, o: }3 B$ k" d9 k- m
  16. NVIC_Init(&NVIC_InitStruct) ;
    4 e  Y5 u! {# M/ S
  17. }
复制代码
% |9 r* c  S0 Q
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)
    8 A. a8 T9 V, k% v, Y
  2. {
      E% D. e9 l- q! j0 \8 m& U
  3.   ADC_InitTypeDef  ADC_InitStruct;
    5 j- ]" M& v. Q% C1 W" g/ R
  4.   RCC_APB2PeriphClockCmd(ADC_RCC,  ENABLE);+ p7 O: o# W# e' d$ J4 s" m9 @# n" p8 X
  5.   /* 配置初始化结构体,详情见头文件 */
    : g) [7 X2 U) h4 x+ ^6 ~
  6.   ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ADCx_ContinuousConvMode  ;
    2 m! ^# ]5 U5 p, \3 M- d
  7.   ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADCx_DataAlign ;
    4 _3 k: h5 t/ }
  8.   ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADCx_ExternalTrigConv ;
    6 F' B# }* X4 r/ R( [
  9.   ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADCx_Mode ;% o1 h  K% e7 O1 q2 d0 x) s8 x
  10.   ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = ADCx_NbrOfChannel ;
    ( A0 D  j; s2 a) m' O" Q. }
  11.   ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ADCx_ScanConvMode ;
    - M, E3 g+ x* x$ N
  12.   ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStruct);  R' ]+ m. S( G" ]* Q6 A6 H+ L
  13.   /* 配置ADC时钟为8分频,即9M */" t7 ]8 A% h& o; [" [' H/ S) m7 a
  14.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);- T2 ]: W, g. `2 g1 q9 L
  15.   /* 配置ADC通道转换顺序和时间 */- H8 ?, K8 o! `! i% _+ u
  16.   ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime );
    $ i0 E8 M0 [; Q. y
  17.   /* 配置为转换结束后产生中断 在中断中读取信息 */: Y5 _5 F: x. h% k$ C% l
  18.   ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC,ENABLE);$ M, |3 Y+ b2 F) \5 B
  19.   /* 开启ADC,进行转换 */; O2 x" i& Z- X, R- e9 W4 X, I
  20.   ADC_Cmd(ADCx, ENABLE );) N- V+ Q% a2 O! n5 a
  21.   /* 重置ADC校准 */2 a( w% O/ [1 n1 U0 P; S
  22.   ADC_ResetCalibration(ADCx);
    6 C  q. f; h0 o; u$ q
  23.   /* 等待初始化完成 */
    7 P1 ?. g8 _1 U
  24.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus( ADCx))
    ) D7 Y# L2 T8 s
  25.     /* 开始校准 */7 G3 Y0 p9 D+ F8 _+ T. b
  26.     ADC_StartCalibration(ADCx);
      T* m8 D( R6 L
  27.   /* 等待校准完成 */
    6 D4 C/ r5 i7 ~3 [: }
  28.   while (ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));
    / i: t4 u4 U- Q8 ], n% ]
  29.   /* 软件触发ADC转换 */
    7 j/ Y& G, G. }, _8 l! b
  30.   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
    * u" \* k) `7 ~+ N
  31. }
复制代码
: s: C8 r, H3 k9 T9 l7 y! a7 }6 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;8 v1 Y& J" M6 T  S: W
  2. void ADC1_2_IRQHandler(void)" {) t  |( B* ^3 n/ r% b8 e, b
  3. {7 ?  u% C1 q: Z. T
  4.     /* 判断产生中断请求 */1 o$ y' {+ A5 y+ c+ a3 b
  5.   while(ADC_GetITStatus(ADCx, ADC_IT_EOC) == SET)% U' s  m; n+ S5 G' f. r
  6.     resurt=ADC_GetConversionValue(ADCx);
    5 w6 N7 P+ I  S0 x. p3 P
  7.   /* 清除中断标志 */
    ) r% n3 a2 s/ k4 `" U/ m
  8.   ADC_ClearITPendingBit(ADCx, ADC_IT_EOC);
    / t5 G* r+ K& g( H  A7 L2 _2 U
  9. }
复制代码

  C% z' m2 |) U. ]$ @# j9 z4 r
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"
    , `" ]7 c4 @# A+ W/ Q
  2. #include "usart.h"7 u' r) z8 s' Y
  3. #include "adc.h"1 }# u( }7 F# T
  4. uint16_t result;
    1 o* i$ H9 H/ |6 K. ^9 b
  5. void delay(void)
    1 p' E6 s: ^# t+ u8 h8 l, K
  6. {5 A3 U( i* P) l
  7.   uint16_t k=0xffff;% ~: f8 C7 ~; d+ O
  8.   while(k--);
    - Q$ d- q8 G- L) z0 E. {* M" e3 w
  9. }
    - N1 b8 b+ ]3 V' R$ k9 X
  10. int main(void)2 Z" a3 C/ x" W. R; L& p1 r4 m! }
  11. {
      b5 j. I. s0 u" Y
  12.   float voltage;0 S. B' A! N! a$ j
  13.   /* 串口调试函数 */
    % W' [) N% T; E' W
  14.   DEBUG_USART_Config();$ N8 f0 j* v9 W3 o: _$ V- r4 }
  15.   /* 与ADC相关的函数打包在此函数中 */
    5 W- z3 G( G; [6 R* q0 i
  16.   ADCx_Init();3 ?* C2 k' {6 z7 G
  17.   while(1)
    : \  @( n9 ]% R$ R7 c
  18.   {
    8 g& i: }* m: ~3 F& z
  19.       /* 强制转换为浮点型 */: r+ P* r& N8 w) s% t' m
  20.     voltage = (float) result/4096*3.3;
    5 |8 m' B2 l0 ^+ t
  21.     printf("\n电压值为:%f\n",voltage);
    " |6 W! m5 ?* n. k0 h$ M% {1 @% \
  22.     delay();
    . U0 x2 p" [6 M# }0 w+ S
  23.   }/ u: X! a' X, p
  24. }
复制代码
- A$ B+ @- a9 C; }; R
转载自:单片机与嵌入式
# `% O( Z/ `0 y! N: e. y7 D" @: a如有侵权请联系删除( e; U4 i  I9 L: [' d
- W, ?9 f& m( \, h. |2 |  f

# a( E' K9 p. b7 X/ U
收藏 评论0 发布时间:2023-8-10 14:33

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