【STM32C0评测】使用ADC实现波形采集

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北方发布时间：2025-4-23 12:01

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文章简介:	使用ADC实现波形采集

1 STM32C071-nucleo开发板ADC功能介绍

TM32C071 Nucleo 开发板是一款基于 STM32C071xx 微控制器的高性价比开发平台，它提供了丰富的外设接口，其中就包括了 ADC（模数转换器）功能。

ADC 功能概述： STM32C071xx 微控制器集成了 12 位 ADC，支持单次转换和连续转换模式。 ADC 拥有多个通道，可以配置为单通道模式或多通道模式。支持 16 个外部通道和 2 个内部通道（如 VREFINT 和 VBAT）。 ADC 特性： 12 位分辨率。最高转换速率为 1 MSPS（兆采样/秒）。支持扫描模式，可以连续转换多个通道。支持注入通道，允许在正常转换过程中插入高优先级转换。具有可编程的数据对齐方式（左对齐或右对齐）。支持温度传感器测量。具有可编程的采样时间，以适应不同的输入信号。 ADC 配置：通过 STM32CubeMX 或直接编写代码进行配置。可以配置 ADC 的时钟、分辨率、采样时间、转换模式等参数。可以选择输入通道，配置外部触发源（如定时器）。

2 代码和逻辑设计

2.1 本示例基于 STM32C0xx ADC LL API，使用 ADC 外设连续转换单个通道，并从软件启动。

配置： ADC 配置为转换单个通道，在连续转换模式下，使用软件触发。执行：从主程序执行中，执行一次 ADC 软件启动，ADC 常规组会自动连续、无限地转换所选通道。软件轮询第一次转换完成，然后按需（本示例中每秒）检索转换数据。LED1 用于监视程序执行状态：

正常操作：

可以通过 LED 切换观察到 ADC 常规组的活动：检索 ADC 转换数据：LED 切换一次（每 1 秒）错误：LED 保持点亮调试：使用调试器监视的变量： "uhADCxConvertedData"：ADC 常规组缓冲区转换数据（12 位分辨率） "uhADCxConvertedData_Voltage_mVolt"：计算为电压值（单位：mV）的 ADC 常规组缓冲区转换数据使用的其他外设： 1 个 GPIO 用于 LED1 1 个 GPIO 用于模拟输入：ADC 通道 4 在引脚 PA.04（Arduino 连接器 CN8 引脚 3 A2，Morpho 连接器 CN7 引脚 32）

2.2 主要代码

int main(void)
{

  LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_SYSCFG);
  LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_PWR);

  NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 3);
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  ADC_Activate();                              */
  ConversionStartPoll_ADC_GrpRegular();
  while (1)
  {
    uhADCxConvertedData = LL_ADC_REG_ReadConversionData32(ADC1);

    while(LL_ADC_IsActiveFlag_EOC(ADC1) == 0);
    LL_ADC_ClearFlag_EOC(ADC1);
    uhADCxConvertedData_Voltage_mVolt = __LL_ADC_CALC_DATA_TO_VOLTAGE(VDDA_APPLI, uhADCxConvertedData, LL_ADC_RESOLUTION_12B);

    LED_On();
    LL_mDelay(LED_BLINK_SLOW);
    LED_Off();
    LL_mDelay(LED_BLINK_SLOW);

  }
}

关于ADC的配置如下

static void MX_ADC1_Init(void)
{

  LL_ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct = {0};
  LL_ADC_REG_InitTypeDef ADC_REG_InitStruct = {0};

  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  LL_RCC_SetADCClockSource(LL_RCC_ADC_CLKSOURCE_SYSCLK);

  LL_APB2_GRP1_EnableClock(LL_APB2_GRP1_PERIPH_ADC);

  LL_IOP_GRP1_EnableClock(LL_IOP_GRP1_PERIPH_GPIOA);
  GPIO_InitStruct.Pin = LL_GPIO_PIN_4;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  LL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

   #define ADC_CHANNEL_CONF_RDY_TIMEOUT_MS ( 1U)
   #if (USE_TIMEOUT == 1)
   uint32_t Timeout ; /* Variable used for Timeout management */
   #endif /* USE_TIMEOUT */

  ADC_InitStruct.Clock = LL_ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
  ADC_InitStruct.Resolution = LL_ADC_RESOLUTION_12B;
  ADC_InitStruct.DataAlignment = LL_ADC_DATA_ALIGN_RIGHT;
  ADC_InitStruct.LowPowerMode = LL_ADC_LP_MODE_NONE;
  LL_ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);
  LL_ADC_REG_SetSequencerConfigurable(ADC1, LL_ADC_REG_SEQ_FIXED);
  ADC_REG_InitStruct.TriggerSource = LL_ADC_REG_TRIG_SOFTWARE;
  ADC_REG_InitStruct.SequencerLength = LL_ADC_REG_SEQ_SCAN_DISABLE;
  ADC_REG_InitStruct.ContinuousMode = LL_ADC_REG_CONV_CONTINUOUS;
  ADC_REG_InitStruct.DMATransfer = LL_ADC_REG_DMA_TRANSFER_NONE;
  ADC_REG_InitStruct.Overrun = LL_ADC_REG_OVR_DATA_OVERWRITTEN;
  LL_ADC_REG_Init(ADC1, &ADC_REG_InitStruct);
  LL_ADC_REG_SetSequencerScanDirection(ADC1, LL_ADC_REG_SEQ_SCAN_DIR_FORWARD);
  LL_ADC_SetOverSamplingScope(ADC1, LL_ADC_OVS_DISABLE);
  LL_ADC_SetTriggerFrequencyMode(ADC1, LL_ADC_CLOCK_FREQ_MODE_HIGH);
  LL_ADC_REG_SetSequencerChAdd(ADC1, LL_ADC_CHANNEL_4);

   /* Poll for ADC channel configuration ready */
   #if (USE_TIMEOUT == 1)
   Timeout = ADC_CHANNEL_CONF_RDY_TIMEOUT_MS;
   #endif /* USE_TIMEOUT */
   while (LL_ADC_IsActiveFlag_CCRDY(ADC1) == 0)
     {
   #if (USE_TIMEOUT == 1)
   /* Check Systick counter flag to decrement the time-out value */
   if (LL_SYSTICK_IsActiveCounterFlag())
     {
   if(Timeout-- == 0)
         {
   Error_Handler();
         }
     }
   #endif /* USE_TIMEOUT */
     }
   LL_ADC_ClearFlag_CCRDY(ADC1);
  LL_ADC_SetSamplingTimeCommonChannels(ADC1, LL_ADC_SAMPLINGTIME_COMMON_1, LL_ADC_SAMPLINGTIME_79CYCLES_5);
  LL_ADC_DisableIT_EOC(ADC1);
  LL_ADC_DisableIT_EOS(ADC1);
   LL_ADC_EnableInternalRegulator(ADC1);
   uint32_t wait_loop_index;
   wait_loop_index = ((LL_ADC_DELAY_INTERNAL_REGUL_STAB_US * (SystemCoreClock / (100000 * 2))) / 10);
   while(wait_loop_index != 0)
     {
   wait_loop_index--;
  LL_ADC_EnableIT_EOC(ADC1);

  LL_ADC_EnableIT_OVR(ADC1);

}