經典_STM32_ADC多通道取樣的例子
阿新 • • 發佈：2019-01-31
STM32 ADC多通道轉換
描述：用ADC連續採集11路模擬訊號，並由DMA傳輸到記憶體。ADC配置為掃描並且連續轉換模式，ADC的時鐘配置為12MHZ。在每次轉換結束後，由DMA迴圈將轉換的資料傳輸到記憶體中。ADC可以連續採集N次求平均值。最後通過串列埠傳輸出最後轉換的結果。
程式如下：
＃i nclude "stm32f10x.h" //這個標頭檔案包括STM32F10x所有外圍暫存器、位、記憶體對映的定義
＃i nclude "eval.h" //標頭檔案（包括串列埠、按鍵、LED的函式宣告）
＃i nclude "SysTickDelay.h"
＃i nclude "UART_INTERFACE.h"
＃i nclude <stdio.h>
#define N 50 //每通道採50次
#define M 12 //為12個通道
vu16 AD_Value[N][M]; //用來存放ADC轉換結果，也是DMA的目標地址
vu16 After_filter[M]; //用來存放求平均值之後的結果
int i;
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //因為USART1管腳是以複用的形式接到GPIO口上的，所以使用複用推輓式輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PA0/1/2 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PB0/1 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//PC0/1/2/3/4/5 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}
}
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
RCC_DeInit(); //RCC 系統復位
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //開啟HSE
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待HSE準備好
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Set 2 Latency cycles
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB clock = SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //APB2 clock = HCLK
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1 clock = HCLK/2
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_6); //PLLCLK = 12MHz * 6 = 72 MHz
RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLL
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLL is ready
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock source
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clock source
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB
| RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_AFIO |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE ); //使能ADC1通道時鐘，各個管腳時鐘
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大時間不能超過14M
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA傳輸
}
}
void ADC1_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_DeInit(ADC1); //將外設 ADC1 的全部暫存器重設為預設值
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在獨立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =ENABLE; //模數轉換工作在掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //模數轉換工作在連續轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部觸發轉換關閉
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC資料右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = M; //順序進行規則轉換的ADC通道的數目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根據ADC_InitStruct中指定的引數初始化外設ADCx的暫存器
//設定指定ADC的規則組通道，設定它們的轉化順序和取樣時間
//ADC1,ADC通道x,規則取樣順序值為y,取樣時間為239.5週期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
// 開啟ADC的DMA支援（要實現DMA功能，還需獨立配置DMA通道等引數）
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //復位指定的ADC1的校準暫存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //獲取ADC1復位校準暫存器的狀態,設定狀態則等待
ADC_StartCalibration(ADC1); //開始指定ADC1的校準狀態
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //獲取指定ADC1的校準程式,設定狀態則等待
}
void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //將DMA的通道1暫存器重設為預設值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR; //DMA外設ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value; //DMA記憶體基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //記憶體作為資料傳輸的目的地
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = N*M; //DMA通道的DMA快取的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設地址暫存器不變
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //記憶體地址暫存器遞增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //資料寬度為16位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //資料寬度為16位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在迴圈快取模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x擁有高優先順序
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x沒有設定為記憶體到記憶體傳輸
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //根據DMA_InitStruct中指定的引數初始化DMA的通道
}
//配置所有外設
void Init_All_Periph(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
ADC1_Configuration();
DMA_Configuration();
//USART1_Configuration();
USART_Configuration(9600);
}
u16 GetVolt(u16 advalue)
{
return (u16)(advalue * 330 / 4096); //求的結果擴大了100倍，方便下面求出小數
}
void filter(void)
{
int sum = 0;
u8 count;
for(i=0;i<12;i++)
{
for ( count=0;count<N;count++)
{
sum += AD_Value[count][i];
}
After_filter[i]=sum/N;
sum=0;
}
}
int main(void)
{
u16 value[M];
init_All_Periph();
SysTick_Initaize();
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //啟動DMA通道
while(1)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待傳輸完成否則第一位資料容易丟失
filter();
for(i=0;i<12;i++)
{
value[i]= GetVolt(After_filter[i]);
printf("value[%d]:\t%d.%dv\n",i,value[i]/100,value[i]0) ;
delay_ms(100);
}
}
}
總結
該程式中的兩個巨集定義，M和N，分別代表有多少個通道，每個通道轉換多少次，可以修改其值。
曾出現的問題：配置時鐘時要知道外部晶振是多少，以便準確配置時鐘。將轉換值由二進位制轉換為十進位制時，要先擴大100倍，方便顯示小數。最後串列埠輸出時在 printf語句之前加這句程式碼，防止輸出的第一位資料丟失：while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);
描述：用ADC連續採集11路模擬訊號，並由DMA傳輸到記憶體。ADC配置為掃描並且連續轉換模式，ADC的時鐘配置為12MHZ。在每次轉換結束後，由DMA迴圈將轉換的資料傳輸到記憶體中。ADC可以連續採集N次求平均值。最後通過串列埠傳輸出最後轉換的結果。
程式如下：
＃i nclude "stm32f10x.h" //這個標頭檔案包括STM32F10x所有外圍暫存器、位、記憶體對映的定義
＃i nclude "eval.h" //標頭檔案（包括串列埠、按鍵、LED的函式宣告）
＃i nclude "SysTickDelay.h"
＃i nclude "UART_INTERFACE.h"
＃i nclude <stdio.h>
#define N 50 //每通道採50次
#define M 12 //為12個通道
vu16 AD_Value[N][M]; //用來存放ADC轉換結果，也是DMA的目標地址
vu16 After_filter[M]; //用來存放求平均值之後的結果
int i;
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //因為USART1管腳是以複用的形式接到GPIO口上的，所以使用複用推輓式輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PA0/1/2 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//PB0/1 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//PC0/1/2/3/4/5 作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}
}
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
RCC_DeInit(); //RCC 系統復位
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //開啟HSE
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待HSE準備好
if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Set 2 Latency cycles
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB clock = SYSCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //APB2 clock = HCLK
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1 clock = HCLK/2
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_6); //PLLCLK = 12MHz * 6 = 72 MHz
RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLL
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLL is ready
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock source
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clock source
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB
| RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_AFIO |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE ); //使能ADC1通道時鐘，各個管腳時鐘
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大時間不能超過14M
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA傳輸
}
}
void ADC1_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_DeInit(ADC1); //將外設 ADC1 的全部暫存器重設為預設值
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在獨立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =ENABLE; //模數轉換工作在掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //模數轉換工作在連續轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部觸發轉換關閉
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC資料右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = M; //順序進行規則轉換的ADC通道的數目
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根據ADC_InitStruct中指定的引數初始化外設ADCx的暫存器
//設定指定ADC的規則組通道，設定它們的轉化順序和取樣時間
//ADC1,ADC通道x,規則取樣順序值為y,取樣時間為239.5週期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
// 開啟ADC的DMA支援（要實現DMA功能，還需獨立配置DMA通道等引數）
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //復位指定的ADC1的校準暫存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //獲取ADC1復位校準暫存器的狀態,設定狀態則等待
ADC_StartCalibration(ADC1); //開始指定ADC1的校準狀態
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //獲取指定ADC1的校準程式,設定狀態則等待
}
void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //將DMA的通道1暫存器重設為預設值
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR; //DMA外設ADC基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value; //DMA記憶體基地址
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //記憶體作為資料傳輸的目的地
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = N*M; //DMA通道的DMA快取的大小
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設地址暫存器不變
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //記憶體地址暫存器遞增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //資料寬度為16位
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //資料寬度為16位
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在迴圈快取模式
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x擁有高優先順序
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x沒有設定為記憶體到記憶體傳輸
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //根據DMA_InitStruct中指定的引數初始化DMA的通道
}
//配置所有外設
void Init_All_Periph(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
ADC1_Configuration();
DMA_Configuration();
//USART1_Configuration();
USART_Configuration(9600);
}
u16 GetVolt(u16 advalue)
{
return (u16)(advalue * 330 / 4096); //求的結果擴大了100倍，方便下面求出小數
}
void filter(void)
{
int sum = 0;
u8 count;
for(i=0;i<12;i++)
{
for ( count=0;count<N;count++)
{
sum += AD_Value[count][i];
}
After_filter[i]=sum/N;
sum=0;
}
}
int main(void)
{
u16 value[M];
init_All_Periph();
SysTick_Initaize();
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //啟動DMA通道
while(1)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待傳輸完成否則第一位資料容易丟失
filter();
for(i=0;i<12;i++)
{
value[i]= GetVolt(After_filter[i]);
printf("value[%d]:\t%d.%dv\n",i,value[i]/100,value[i]0) ;
delay_ms(100);
}
}
}
總結
該程式中的兩個巨集定義，M和N，分別代表有多少個通道，每個通道轉換多少次，可以修改其值。
曾出現的問題：配置時鐘時要知道外部晶振是多少，以便準確配置時鐘。將轉換值由二進位制轉換為十進位制時，要先擴大100倍，方便顯示小數。最後串列埠輸出時在 printf語句之前加這句程式碼，防止輸出的第一位資料丟失：while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);