生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
STM32之ADC实例（基于DMA方式）
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
出處：https://blog.csdn.net/zouleideboke/article/details/75112224?locationNum=9&fps=1
ADC簡介：
? ? ADC（Analog-to-Digital Converter，模/ 數轉換器）。也就是將模擬信號轉換為數字信號進行處理，在存儲或傳輸時，模數轉換器幾乎必不可少。
? ?STM32在片上集成的ADC外設非常強大，我使用的奮斗開發板是STM32F103VET6,屬于增強型的CPU,它有18個通道，可測量16個外部和2個內部信號源。各通道的A/D轉換可以單次，連續，掃描或間斷模式執行，ADC的結果可以左對齊或右對齊方式存儲在16位數據寄存器中。
ADC工作過程分析：
? ?我們以ADC規則通道轉換過程來分析，如上圖，所有的器件都是圍繞中間的模擬至數字轉換器部分展開的。它的左端VREF+,VREF- 等ADC參考電壓，ADCx_IN0 ~?ADCx_IN15為ADC的輸入信號通道，即某些GPIO引腳。輸入信號經過這些通道被送到ADC器件，ADC器件需要收到觸發信號才開始進行轉換，如EXTI外部觸發，定時器觸發，也可以使用軟件觸發。ADC部件接受到觸發信號后，在ADCCLK時鐘的驅動下對輸入通道的信號進行采樣，并進行模數轉換，其中ADCCLK是來自ADC預分頻器。
? ? ADC部件轉換后的數值被保存到一個16位的規則通道數據寄存器（或注入通道數據寄存器）中，我們可以通過CPU指令或DMA把它讀到內存（變量），模數轉換之后，可以出發DMA請求或者觸發ADC轉換結束事件，如果配置了模擬看門狗，并且采集的電壓大于閾值，會觸發看門狗中斷。
? ?其實對于ADC采樣，軟件編程主要就是ADC的配置，當然我是基于DMA方式的，所以DMA的配置也是關鍵！話不多說看代碼!
主函數：main.c
[cpp]?view plaincopy
#include?"printf.h"??#include?"adc.h"??#include?"stm32f10x.h"????extern?__IO?uint16_t?ADC_ConvertedValue;??float?ADC_ConvertedValueLocal;??void?Delay(__IO?uint32_t?nCount)??{?????for(;nCount?!=0;nCount--);??}??int?main(void)??{??????printf_init();????????adc_init();????printf("******This?is?a?ADC?test******\n");??????????????while(1)??????{??????????ADC_ConvertedValueLocal?=(float)?ADC_ConvertedValue/4096*3.3;??????????printf("The?current?AD?value?=0x%04X\n",ADC_ConvertedValue);??????printf("The?current?AD?value?=%f?V\n",ADC_ConvertedValueLocal);????????????????Delay(0xffffee);??????}????return?0;???}??
注意ADC_ConvertedValueLocal保存了由轉換值計算出來的電壓值，計算公式是：實際電壓值=ADC轉換值 x LSB ，這里由于我的板子VREF+接的參考電壓為3.3V,所以LSB=3.3/4096，STM32的ADC的精度為12位。
ADC與DMA配置：adc.c
[cpp]?view plaincopy
#include?"adc.h"??volatile?uint16_t?ADC_ConvertedValue;??void?adc_init()??{??????GPIO_InitTypeDef?GPIO_InitStructure;??????ADC_InitTypeDef?ADC_InitStructure;??????DMA_InitTypeDef?DMA_InitStructure;????????????RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);??????RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);????????????GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;????????????GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;??????GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);??????DMA_DeInit(DMA1_Channel1);??????DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr?=?ADC1_DR_Address;??????DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr?=?(uint32_t)&ADC_ConvertedValue;???????DMA_InitStructure.DMA_DIR?=?DMA_DIR_PeripheralSRC;???????DMA_InitStructure.DMA_BufferSize?=?1;???????DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc?=?DMA_PeripheralInc_Disable;???????DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc?=?DMA_MemoryInc_Disable;???????DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize?=???????DMA_PeripheralDataSize_HalfWord?;???????DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize?=???????DMA_MemoryDataSize_HalfWord?;??????????DMA_InitStructure.DMA_Mode?=?DMA_Mode_Circular??;???????DMA_InitStructure.DMA_Priority?=?DMA_Priority_High?;???????DMA_InitStructure.DMA_M2M?=?DMA_M2M_Disable;???????????????DMA_Init(DMA1_Channel1,?&DMA_InitStructure);????????DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);?????????ADC_InitStructure.ADC_Mode?=?ADC_Mode_Independent;???????ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode?=?DISABLE;????????ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode?=?ENABLE;??????ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv?=?ADC_ExternalTrigConv_None;???????ADC_InitStructure.ADC_DataAlign?=?ADC_DataAlign_Right;???????ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel?=?1;???????ADC_Init(ADC1,?&ADC_InitStructure);????????????RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);??????ADC_RegularChannelConfig(ADC1,?ADC_Channel_11,?1,?ADC_SampleTime_55Cycles5);????????????ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);??????ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);????????ADC_ResetCalibration(ADC1);??????while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));????????ADC_StartCalibration(ADC1);??????while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));????????ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,?ENABLE);??}??
ADC配置還是比較簡單的，畢竟只配置了單通道，還是分析一下吧!這里我是把ADC1的通道11使用的GPIO引腳PC1配置成模擬輸入模式,在作為ADC的輸入時，必須使用模擬輸入。對于ADC通道，每個ADC通道對應一個GPIO引腳端口，GPIO的引腳在設為模擬輸入模式后可用于模擬電壓的輸入。STM32F103VET6有三個ADC,這三個ADC公用16個外部通道。
DMA的整體配置為：使用DMA1的通道1，數據從ADC外設的數據寄存器（ADC1_DR_Address）轉移到內存（ADC_ConvertedValue變量），內存外設地址都固定，每次傳輸的大小為半字（16位），使用DMA循環傳輸模式。
DMA傳輸的外設地址，也就是ADC1的地址為0x40012400+0x4c,這個地址可查STM32 datasheet獲得，如圖;
要特別注意ADC轉換時間配置，由于ADC時鐘頻率越高，轉換速度越快，那是不是就把ADC的時鐘頻率設的越大越好呢?其實不然，根據ADC時鐘圖可知，ADC時鐘有上限值，即不能超過14MHz,如圖：
這里ADC預分頻器的輸入為高速外設時鐘（PCLK2）,使用RCC_ADCCLKConfig()庫函數來設置ADC預分頻的分頻值，PCLK2常用時鐘為72MHz,而ADCCLK必須小于14MHz,所以這里ADCCLK為PCLK2的6分頻，即12MHz,而我的程序中只是隨便設為8分頻，9MHz,若希望ADC以最高頻率14MHz運行，可以把PCLK2設置為56MHz,然后再4分頻得到ACCLK。
ADC的轉換時間不僅與ADC的時鐘有關，還與采樣周期有關。每個ADC通道可以設置為不同的采樣周期。STM32的ADC采樣時間計算公式為：
? T=采樣周期+12.5個周期
公式中的采樣周期就是函數中配置的?ADC_SampleTime，而后邊加上的12.5個周期為固定值，則ADC1通道11的轉換時間為T=(55.5+12.5) x 1/9=7.56us。
補充：在adc.c文件中定義了ADC_ConvertedValue變量，要注意這個變量是由關鍵字volatile修飾的，volatile的作用是讓編譯器不要去優化這個變量，這樣每次用到這個變量時都要回到相應變量的內存中去取值，而如果不使用volatile進行修飾的話，ADC_ConvertedValue變量在被訪問的時候可能會直接從CPU的寄存器中取出（因為之前該變量被訪問過，也就是說之前就從內存中取出ADC_ConvertedValue的值保存到某個CPU寄存器中），之所以直接從寄存器中去取值而不去內存中取值，這是編譯器優化代碼的結果（訪問CPU寄存器比訪問內存快得多）。這里的CPU寄存器指R0,R1等CPU通用寄存器，用于CPU運算及暫存數據，不是指外設中的寄存器。
? ? ? ? ?因為ADC_ConvertedValue這個變量值隨時都會被DMA控制器改變的，所以用volatile來修飾它，確保每次讀取到的都是實時ADC轉換值。
adc.h:
[cpp]?view plaincopy
#ifndef?_adc_H??#define?_adc_H??#include?"stm32f10x.h"??#include?"stm32f10x_dma.h"??#include?"stm32f10x_adc.h"??#define?ADC1_DR_Address??((uint32_t)0x4001244c);????void?adc_init(void);????#endif??
效果圖：
由于我的開發板沒有滑動變阻器，所以我就將電壓的輸入端接入通用IO口的3V引腳。如圖：
總結
以上是生活随笔為你收集整理的STM32之ADC实例（基于DMA方式）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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