STM32F103RC微控制器ADC1使用TIM1自動觸發注入通道組的AD轉換
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注意：ADC外設最大允許的時鐘頻率為14MHz，開啟ADC外設前必須先配置好分頻係數！
72MHz / 6 = 12MHz，轉換速率為每個1.17μs。
【程式】
-
#include <stdio.h> -
#include <stm32f10x.h> -
uint8_t injected_count = 0; // 轉換的注入通道組數 -
uint8_t last_pos; // 定時器1停止時剩餘規則通道個數(DMA位置) -
uint16_t injected_result[4][5]; // 注入通道轉換結果, 包括DMA位置 -
int fputc(int ch, FILE *fp) -
{ -
if (fp == stdout) -
{ -
if (ch == '\n') -
{ -
while ((USART1->SR & USART_SR_TXE) == 0); -
USART1->DR = '\r'; -
} -
while ((USART1->SR & USART_SR_TXE) == 0); -
USART1->DR = ch; -
} -
return ch; -
} -
int main(void) -
{ -
uint8_t i, j; -
uint16_t result[10][16]; // 規則通道轉換結果 -
// 開啟外設時鐘 -
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_ADCPRE_1; // ADC時鐘設為12MHz, 最大允許時鐘為14MHz -
RCC->AHBENR = RCC_AHBENR_DMA1EN; -
RCC->APB2ENR = RCC_APB2ENR_ADC1EN | RCC_APB2ENR_IOPAEN | RCC_APB2ENR_IOPBEN | RCC_APB2ENR_TIM1EN | RCC_APB2ENR_USART1EN; -
GPIOA->CRH = 0x444444bf; // 串列埠傳送端設為複用推輓50MHz輸出, TIM1輸出比較埠1設為複用開漏50MHz輸出 -
GPIOA->CRL = 0x00000004; // ADC1通道1~7設為模擬 -
GPIOB->CRL = 0x44444400; // ADC1通道8~9設為模擬 -
TIM1->ARR = 15; // PWM週期: 16us -
TIM1->PSC = 71; // 計時頻率: 1MHz -
TIM1->RCR = 3; // 產生4個上升沿訊號 -
TIM1->CR1 = TIM_CR1_OPM | TIM_CR1_URS; // 定時器自動停止; UG不置位UIF -
TIM1->EGR = TIM_EGR_UG; // 裝入ARR, PSC和RCR暫存器的值 -
TIM1->DIER = TIM_DIER_UIE; // 當定時器自動停止時觸發中斷 -
NVIC_EnableIRQ(TIM1_UP_IRQn); -
TIM1->CR2 = TIM_CR2_MMS_2; // TRGO=OC1REF, 用於觸發注入通道轉換 -
TIM1->BDTR = TIM_BDTR_MOE; // 開啟輸出總開關 -
TIM1->CCR1 = 11; // 上升沿的產生位置 -
TIM1->CCMR1 = TIM_CCMR1_OC1M; // PWM mode 2 -
TIM1->CCER = TIM_CCER_CC1E; // 開啟輸出比較通道1 -
// 規則通道和注入通道序列 -
// SQ10: TS, SQ16: VREF -
ADC1->SQR1 = ADC_SQR1_L | (ADC_SQR1_SQ16_4 | ADC_SQR1_SQ16_0) | (ADC_SQR1_SQ15_2 | ADC_SQR1_SQ15_0) | ADC_SQR1_SQ14_2 | (ADC_SQR1_SQ13_1 | ADC_SQR1_SQ13_0); -
ADC1->SQR2 = ADC_SQR2_SQ12_1 | ADC_SQR2_SQ11_0 | ADC_SQR2_SQ10_4 | (ADC_SQR2_SQ9_3 | ADC_SQR2_SQ9_0) | ADC_SQR2_SQ8_3 | (ADC_SQR2_SQ7_2 | ADC_SQR2_SQ7_1 | ADC_SQR2_SQ7_0); -
ADC1->SQR3 = (ADC_SQR3_SQ6_2 | ADC_SQR3_SQ6_1) | (ADC_SQR3_SQ5_2 | ADC_SQR3_SQ5_0) | ADC_SQR3_SQ4_2 | (ADC_SQR3_SQ3_1 | ADC_SQR3_SQ3_0) | ADC_SQR3_SQ2_1 | ADC_SQR3_SQ1_0; -
ADC1->JSQR = ADC_JSQR_JL | ADC_JSQR_JSQ4_2 | (ADC_JSQR_JSQ3_1 | ADC_JSQR_JSQ3_0) | ADC_JSQR_JSQ2_1 | ADC_JSQR_JSQ1_0; -
ADC1->CR1 = ADC_CR1_SCAN | ADC_CR1_JEOCIE; // 規則通道組配置為多通道模式(必須用DMA收集資料); 當注入通道組轉換完畢時觸發中斷 -
ADC1->CR2 = ADC_CR2_TSVREFE | ADC_CR2_JEXTTRIG | ADC_CR2_DMA | ADC_CR2_CONT | ADC_CR2_ADON; // 開啟16~17通道; 允許外部事件注入; 規則通道組迴圈轉換; 開啟ADC1 -
NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn); -
USART1->BRR = 0x271; // 波特率: 115200 -
USART1->CR1 = USART_CR1_UE | USART_CR1_TE; // 允許傳送 -
// 配置ADC1_DMA -
DMA1_Channel1->CMAR = (uint32_t)result[0]; -
DMA1_Channel1->CPAR = (uint32_t)&ADC1->DR; -
DMA1_Channel1->CNDTR = 160; -
DMA1_Channel1->CCR = DMA_CCR1_MSIZE_0 | DMA_CCR1_PSIZE_0 | DMA_CCR1_MINC | DMA_CCR1_EN; -
ADC1->CR2 = ADC1->CR2; // 開始轉換規則通道 -
TIM1->CR1 |= TIM_CR1_CEN; // 開啟定時器1 -
while ((DMA1->ISR & DMA_ISR_TCIF1) == 0) // 若DMA正在搬運資料 -
{ -
if (DMA1_Channel1->CNDTR < 16 && (ADC1->CR2 & ADC_CR2_CONT)) // 轉換最後一組時關閉CONT迴圈模式, 以免產生新資料使EOC不為0 -
ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_CONT; -
} -
// 顯示定時器1自動關閉時DMA的位置 -
if ((TIM1->CR1 & TIM_CR1_CEN) == 0) -
printf("TIM1 stopped! CNDTR=%d\n", last_pos); -
// 顯示規則通道的資料 -
for (i = 0; i < 10; i++) -
{ -
printf("[Regular %d]", i + 1); -
for (j = 0; j < 16; j++) -
printf(" %d", result[i][j]); -
printf("\n"); -
} -
// 顯示注入通道的資料 -
for (i = 0; i < injected_count; i++) -
{ -
printf("[Injected %d]", i + 1); -
for (j = 1; j <= 4; j++) -
printf(" %d", injected_result[i][j]); -
printf(" (CNDTR=%d)\n", injected_result[i][0]); -
} -
ADC1->SR &= ~ADC_SR_STRT; -
printf("ADC1->SR=0x%02x\n", ADC1->SR); -
// 等待USART1傳送完畢並關閉外設 -
while ((USART1->SR & USART_SR_TC) == 0); -
USART1->CR1 = 0; -
ADC1->CR2 = 0; -
// 進入Stop低功耗模式 -
SCB->SCR = SCB_SCR_SLEEPDEEP; -
while (1) -
__WFI(); -
} -
// 注入通道組轉換完成時觸發的中斷 -
void ADC1_2_IRQHandler(void) -
{ -
ADC1->SR &= ~(ADC_SR_EOC | ADC_SR_JEOC | ADC_SR_JSTRT); -
injected_result[injected_count][0] = DMA1_Channel1->CNDTR; -
injected_result[injected_count][1] = ADC1->JDR1; -
injected_result[injected_count][2] = ADC1->JDR2; -
injected_result[injected_count][3] = ADC1->JDR3; -
injected_result[injected_count][4] = ADC1->JDR4; -
injected_count++; -
} -
void TIM1_UP_IRQHandler(void) -
{ -
TIM1->SR &= ~TIM_SR_UIF; // 清除中斷標誌 -
last_pos = DMA1_Channel1->CNDTR; // 記錄DMA的位置 -
ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_JEXTTRIG; // 禁止外部觸發注入通道組的轉換 -
TIM1->CCMR1 = TIM_CCMR1_OC1M_2 | TIM_CCMR1_OC1M_0; // 熄滅PA8上的LED燈 -
// 不能在這裡執行printf, 否則CONT位將無法及時清除而產生新資料 -
}
【執行結果】
-
TIM1 stopped! CNDTR=122 -
[Regular 1] 1638 1714 598 225 1566 3085 3572 1834 3469 1576 1636 1716 598 225 1565 1770 -
[Regular 2] 1639 1714 597 224 1568 3084 3569 1832 3468 2157 1638 1715 597 225 1564 1772 -
[Regular 3] 1638 1713 597 224 1567 3084 3570 1833 3469 2159 1638 1713 597 225 1567 1773 -
[Regular 4] 1637 1714 597 225 1567 3085 3571 1834 3469 2158 1639 1715 598 224 1566 1771 -
[Regular 5] 1638 1715 598 224 1566 3087 3568 1834 3470 2157 1638 1714 596 223 1569 1766 -
[Regular 6] 1638 1714 598 224 1567 3085 3570 1832 3470 2158 1638 1715 598 225 1567 1773 -
[Regular 7] 1638 1715 597 223 1565 3086 3569 1832 3469 2158 1637 1714 598 224 1566 1772 -
[Regular 8] 1638 1714 598 225 1565 3085 3568 1833 3469 2158 1638 1715 598 225 1566 1770 -
[Regular 9] 1638 1714 598 225 1568 3084 3571 1833 3470 2158 1638 1714 597 224 1565 1771 -
[Regular 10] 1638 1714 597 224 1566 3084 3569 1833 3469 2158 1638 1713 598 224 1568 1765 -
[Injected 1] 1636 1714 597 224 (CNDTR=151) -
[Injected 2] 1637 1715 597 224 (CNDTR=142) -
[Injected 3] 1636 1714 596 224 (CNDTR=133) -
[Injected 4] 1638 1714 597 225 (CNDTR=124) -
ADC1->SR=0x00
在上面的程式中，TIM1的計數方向為向上計數，每次比較匹配時都觸發一次注入。事件源為TIM1_TRGO事件，JEXTSEL=000。
如果計數方向既向上又向下，則只有向上的那一次比較匹配才能觸發注入，向下的那一次無效，因為只有TRGO=OCxREF訊號的上升沿能夠觸發ADC注入。
對於TIMn_TRGO類事件，若TRGO=OCxREF，則只有OCxREF的上升沿才能觸發注入，與CCxP的值無關。
對於TIMn_CCx類事件，若CCxP=0，則是OCxREF的上升沿觸發注入；若CCxP=1，則是OCxREF的下降沿觸發注入。對應的GPIO口輸出的電平為OCxREF ^ CCxP。
當SCAN=0時，L和JL的值無效，ADC始終只轉換序列中的第一個通道。
當SCAN=1時，ADC轉換組中所有的通道，通道的個數由L或JL指定。整個通道組轉換完成時EOC才置1，此時DR中的內容為最後一個通道的資料，讀DR暫存器後EOC自動清零。所以只要SCAN=1，規則通道的資料就只能由DMA來採集。如果打開了EOCIE中斷，則在中斷中無需手動清除EOC標誌。因為DMA讀取最後一個通道的資料後，EOC會自動清零。
CONT（迴圈模式）只對規則通道有效，對注入通道無效。
如果JAUTO=1，則注入通道組的轉換不需要由外部訊號觸發。規則通道組轉換完成後將會自動轉換注入通道組。
-
#include <stdio.h> -
#include <stm32f10x.h> -
uint8_t injected_count = 0; // 轉換的注入通道組數 -
uint16_t injected_result[10][5]; // 注入通道轉換結果, 包括DMA位置 -
void delay(void) -
{ -
uint32_t i; -
for (i = 0; i < 2000000; i++); -
} -
int fputc(int ch, FILE *fp) -
{ -
if (fp == stdout) -
{ -
if (ch == '\n') -
{ -
while ((USART1->SR & USART_SR_TXE) == 0); -
USART1->DR = '\r'; -
} -
while ((USART1->SR & USART_SR_TXE) == 0); -
USART1->DR = ch; -
} -
return ch; -
} -
int main(void) -
{ -
uint8_t i, j; -
uint16_t result[10][16]; // 規則通道轉換結果 -
// 開啟外設時鐘 -
RCC->CFGR |= RCC_CFGR_ADCPRE_1; // ADC時鐘設為12MHz, 最大允許時鐘為14MHz -
RCC->AHBENR = RCC_AHBENR_DMA1EN; -
RCC->APB1ENR = RCC_APB1ENR_PWREN; -
RCC->APB2ENR = RCC_APB2ENR_ADC1EN | RCC_APB2ENR_IOPAEN | RCC_APB2ENR_IOPBEN | RCC_APB2ENR_USART1EN; -
GPIOA->CRH = 0x444444b4; // 串列埠傳送端設為複用推輓50MHz輸出 -
GPIOA->CRL = 0x00000008; // ADC1通道1~7設為模擬, PA0待機喚醒按鍵設為帶下拉電阻輸入 -
GPIOB->CRL = 0x44444400; // ADC1通道8~9設為模擬 -
// 規則通道和注入通道序列 -
// SQ10: TS, SQ16: VREF -
ADC1->SQR1 = ADC_SQR1_L | (ADC_SQR1_SQ16_4 | ADC_SQR1_SQ16_0) | (ADC_SQR1_SQ15_2 | ADC_SQR1_SQ15_0) | ADC_SQR1_SQ14_2 | (ADC_SQR1_SQ13_1 | ADC_SQR1_SQ13_0); -
ADC1->SQR2 = ADC_SQR2_SQ12_1 | ADC_SQR2_SQ11_0 | ADC_SQR2_SQ10_4 | (ADC_SQR2_SQ9_3 | ADC_SQR2_SQ9_0) | ADC_SQR2_SQ8_3 | (ADC_SQR2_SQ7_2 | ADC_SQR2_SQ7_1 | ADC_SQR2_SQ7_0); -
ADC1->SQR3 = (ADC_SQR3_SQ6_2 | ADC_SQR3_SQ6_1) | (ADC_SQR3_SQ5_2 | ADC_SQR3_SQ5_0) | ADC_SQR3_SQ4_2 | (ADC_SQR3_SQ3_1 | ADC_SQR3_SQ3_0) | ADC_SQR3_SQ2_1 | ADC_SQR3_SQ1_0; -
ADC1->JSQR = ADC_JSQR_JL | ADC_JSQR_JSQ4_2 | (ADC_JSQR_JSQ3_1 | ADC_JSQR_JSQ3_0) | ADC_JSQR_JSQ2_1 | ADC_JSQR_JSQ1_0; -
ADC1->CR1 = ADC_CR1_JAUTO | ADC_CR1_SCAN | ADC_CR1_JEOCIE; // 規則通道組轉換完畢後自動開始轉換注入通道組; 規則通道組配置為多通道模式(必須用DMA收集資料); 當注入通道組轉換完畢時觸發中斷 -
ADC1->CR2 = ADC_CR2_TSVREFE | ADC_CR2_DMA | ADC_CR2_CONT | ADC_CR2_ADON; // 開啟16~17通道; 規則通道組迴圈轉換; 開啟ADC1 -
NVIC_EnableIRQ(ADC1_2_IRQn); -
USART1->BRR = 0x271; // 波特率: 115200 -
USART1->CR1 = USART_CR1_UE | USART_CR1_TE; // 允許傳送 -
// 配置ADC1_DMA -
DMA1_Channel1->CMAR = (uint32_t)result[0]; -
DMA1_Channel1->CPAR = (uint32_t)&ADC1->DR; -
DMA1_Channel1->CNDTR = 160; -
DMA1_Channel1->CCR = DMA_CCR1_MSIZE_0 | DMA_CCR1_PSIZE_0 | DMA_CCR1_MINC | DMA_CCR1_EN; -
ADC1->CR2 = ADC1->CR2; // 開始轉換規則通道 -
while ((DMA1->ISR & DMA_ISR_TCIF1) == 0) // 若DMA正在搬運資料 -
{ -
if (DMA1_Channel1->CNDTR < 16 && (ADC1->CR2 & ADC_CR2_CONT)) // 轉換最後一組時關閉CONT迴圈模式, 以免產生新資料使EOC不為0 -
ADC1->CR2 &= ~ADC_CR2_CONT; -
} -
// 顯示規則通道的資料 -
for (i = 0; i < 10; i++) -
{ -
printf("[Regular %d]", i + 1); -
for (j = 0; j < 16; j++) -
printf(" %d", result[i][j]); -
printf("\n"); -
} -
// 顯示注入通道的資料 -
for (i = 0; i < injected_count; i++) -
{ -
printf("[Injected %d]", i + 1); -
for (j = 1; j <= 4; j++) -
printf(" %d", injected_result[i][j]); -
printf(" (CNDTR=%d)\n", injected_result[i][0]); -
} -
ADC1->SR &= ~ADC_SR_STRT; -
printf("ADC1->SR=0x%02x\n", ADC1->SR); -
// 進入待機模式 -
while ((USART1->SR & USART_SR_TC) == 0); // 等待USART1傳送完畢 -
while (GPIOA->IDR & GPIO_IDR_IDR0) -
delay(); // WKUP按鍵消抖 -
SCB->SCR = SCB_SCR_SLEEPDEEP; -
PWR->CR = PWR_CR_PDDS | PWR_CR_CWUF; -
PWR->CSR = PWR_CSR_EWUP; -
__WFI(); -
return 0; -
} -
// 注入通道組轉換完成時觸發的中斷 -
void ADC1_2_IRQHandler(void) -
{ -
ADC1->SR &= ~(ADC_SR_EOC | ADC_SR_JEOC | ADC_SR_JSTRT); -
injected_result[injected_count][0] = DMA1_Channel1->CNDTR; -
injected_result[injected_count][1] = ADC1->JDR1; -
injected_result[injected_count][2] = ADC1->JDR2; -
injected_result[injected_count][3] = ADC1->JDR3; -
injected_result[injected_count][4] = ADC1->JDR4; -
injected_count++; -
}
【執行結果】
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[Regular 1] 1636 1713 597 224 1565 3084 3570 1833 3471 2083 1638 1713 597 224 1565 1772 -
[Regular 2] 1637 1713 597 224 1566 3084 3569 1832 3470 2158 1637 1714 597 223 1566 1773 -
[Regular 3] 1639 1713 597 222 1568 3084 3572 1833 3467 2157 1636 1713 596 223 1564 1771 -
[Regular 4] 1637 1713 596 223 1565 3085 3569 1833 3470 2158 1638 1713 597 224 1566 1771 -
[Regular 5] 1637 1713 596 225 1566 3084 3570 1833 3470 2158 1637 1713 596 223 1567 1772 -
[Regular 6] 1637 1713 596 223 1567 3086 3569 1833 3469 2157 1637 1714 595 223 1565 1771 -
[Regular 7] 1637 1713 597 224 1565 3086 3568 1834 3470 2158 1637 1714 597 225 1566 1771 -
[Regular 8] 1637 1713 596 225 1565 3085 3569 1832 3470 2158 1637 1713 597 223 1567 1774 -
[Regular 9] 1637 1713 596 223 1567 3084 3569 1832 3470 2158 1638 1713 596 224 1565 1771 -
[Regular 10] 1637 1713 597 224 1564 3085 3569 1833 3470 2158 1637 1713 597 224 1565 1771 -
[Injected 1] 1638 1714 597 224 (CNDTR=144) -
[Injected 2] 1637 1713 596 224 (CNDTR=128) -
[Injected 3] 1637 1715 596 223 (CNDTR=112) -
[Injected 4] 1638 1714 595 223 (CNDTR=96) -
[Injected 5] 1637 1713 597 223 (CNDTR=80) -
[Injected 6] 1637 1713 597 223 (CNDTR=64) -
[Injected 7] 1638 1715 597 224 (CNDTR=48) -
[Injected 8] 1638 1712 596 222 (CNDTR=32) -
[Injected 9] 1637 1713 597 222 (CNDTR=16) -
[Injected 10] 1637 1714 597 226 (CNDTR=0) -
ADC1->SR=0x00