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经典STM32 ADC多通道转换

发布时间:2020-08-26 发布时间:
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  1. STM32 ADC多通道转换  

  2. 描述:用ADC连续采集11路模拟信号,并由DMA传输到内存。ADC配置为扫描并且连续转换模式,ADC的时钟配置为12MHZ。在每次转换结束后,由DMA循环将转换的数据传输到内存中。ADC可以连续采集N次求平均值。最后通过串口传输出最后转换的结果。  

  3. 程序如下:  

  4. #i nclude "stm32f10x.h" //这个头文件包括STM32F10x所有外围寄存器、位、内存映射的定义  

  5. #i nclude "eval.h" //头文件(包括串口、按键、LED的函数声明)  

  6. #i nclude "SysTickDelay.h"  

  7. #i nclude "UART_INTERFACE.h"  

  8. #i nclude   

  9.   

  10. #define N 50 //每通道采50次  

  11. #define M 12 //为12个通道  

  12.   

  13. vu16 AD_Value[N][M]; //用来存放ADC转换结果,也是DMA的目标地址  

  14. vu16 After_filter[M]; //用来存放求平均值之后的结果  

  15. int i;  

  16.   

  17.   

  18.   

  19. void GPIO_Configuration(void)  

  20. {  

  21. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

  22.   

  23. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;  

  24. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //因为USART1管脚是以复用的形式接到GPIO口上的,所以使用复用推挽式输出  

  25. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

  26. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

  27.   

  28.   

  29. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;  

  30. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;  

  31. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

  32.   

  33.   

  34.   

  35. //PA0/1/2 作为模拟通道输入引脚  

  36. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;  

  37. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚  

  38. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

  39.   

  40. //PB0/1 作为模拟通道输入引脚  

  41. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;  

  42. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚  

  43. GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  

  44.   

  45. //PC0/1/2/3/4/5 作为模拟通道输入引脚  

  46. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;  

  47. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚  

  48. GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);  

  49. }  

  50.   

  51. }  

  52.   

  53.   

  54. void RCC_Configuration(void)  

  55. {  

  56. ErrorStatus HSEStartUpStatus;  

  57.   

  58. RCC_DeInit(); //RCC 系统复位  

  59. RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //开启HSE  

  60. HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待HSE准备好  

  61. if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)  

  62. {  

  63. FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer  

  64. FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Set 2 Latency cycles  

  65. RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB clock = SYSCLK  

  66. RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //APB2 clock = HCLK  

  67. RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1 clock = HCLK/2  

  68. RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_6); //PLLCLK = 12MHz * 6 = 72 MHz  

  69. RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLL  

  70. while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLL is ready  

  71. RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock source  

  72. while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clock source  

  73.   

  74. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB  

  75. | RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_AFIO |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE ); //使能ADC1通道时钟,各个管脚时钟  

  76.   

  77. RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M  

  78. RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); //使能DMA传输  

  79.   

  80. }  

  81. }  

  82.   

  83.   

  84. void ADC1_Configuration(void)  

  85. {  

  86. ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;  

  87.   

  88. ADC_DeInit(ADC1); //将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值  

  89.   

  90.   

  91. ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式  

  92. ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =ENABLE; //模数转换工作在扫描模式  

  93. ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //模数转换工作在连续转换模式  

  94. ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发转换关闭  

  95. ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC数据右对齐  

  96. ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = M; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目  

  97. ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器  

  98.   

  99.   

  100. //设置指定ADC的规则组通道,设置它们的转化顺序和采样时间  

  101. //ADC1,ADC通道x,规则采样顺序值为y,采样时间为239.5周期  

  102. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  103. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  104. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  105. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  106. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  107. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_9, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  108. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  109. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  110. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  111. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  112. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  113. ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  

  114.   

  115. // 开启ADC的DMA支持(要实现DMA功能,还需独立配置DMA通道等参数)  

  116. ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);  

  117.   

  118.   

  119. ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1  

  120.   

  121. ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位指定的ADC1的校准寄存器  

  122.   

  123. while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //获取ADC1复位校准寄存器的状态,设置状态则等待  

  124.   

  125.   

  126. ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定ADC1的校准状态  

  127.   

  128. while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //获取指定ADC1的校准程序,设置状态则等待  

  129.   

  130.   

  131. }  

  132.   

  133.   

  134. void DMA_Configuration(void)  

  135. {  

  136.   

  137. DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  

  138. DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值  

  139. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->DR; //DMA外设ADC基地址  

  140. DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value; //DMA内存基地址  

  141. DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //内存作为数据传输的目的地  

  142. DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = N*M; //DMA通道的DMA缓存的大小  

  143. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变  

  144. DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增  

  145. DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位  

  146. DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位  

  147. DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式  

  148. DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA通道 x拥有高优先级  

  149. DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输  

  150. DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道  

  151.   

  152. }  

  153.   

  154.   

  155. //配置所有外设  

  156. void Init_All_Periph(void)  

  157. {  

  158.   

  159. RCC_Configuration();  

  160.   

  161. GPIO_Configuration();  

  162.   

  163. ADC1_Configuration();  

  164.   

  165. DMA_Configuration();  

  166.   

  167. //USART1_Configuration();  

  168. USART_Configuration(9600);  

  169.   

  170.   

  171. }  

  172.   

  173.   

  174.   

  175. u16 GetVolt(u16 advalue)  

  176.   

  177. {  

  178.   

  179. return (u16)(advalue * 330 / 4096); //求的结果扩大了100倍,方便下面求出小数  

  180.   

  181. }  

  182.   

  183.   

  184.   

  185.   

  186. void filter(void)  

  187. {  

  188. int sum = 0;  

  189. u8 count;  

  190. for(i=0;i<12;i++)  

  191.   

  192. {  

  193.   

  194. for ( count=0;count

  195.   

  196. {  

  197.   

  198. sum += AD_Value[count][i];  

  199.   

  200. }  

  201.   

  202. After_filter[i]=sum/N;  

  203.   

  204. sum=0;  

  205. }  

  206.   

  207. }  

  208.   

  209.   

  210.   

  211.   

  212. int main(void)  

  213. {  

  214.   

  215. u16 value[M];  

  216.   

  217. init_All_Periph();  

  218. SysTick_Initaize();  

  219.   

  220.   

  221. ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);  

  222. DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //启动DMA通道  

  223. while(1)  

  224. {  

  225. while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待传输完成否则第一位数据容易丢失  

  226.   

  227. filter();  

  228. for(i=0;i<12;i++)  

  229. {  

  230. value[i]= GetVolt(After_filter[i]);  

  231.   

  232. printf("value[%d]:\t%d.%dv\n",i,value[i]/100,value[i]0) ;  

  233. delay_ms(100);  

  234. }  

  235. }  

  236.   

  237. }  

  238. 总结  

  239. 该程序中的两个宏定义,M和N,分别代表有多少个通道,每个通道转换多少次,可以修改其值。  

  240. 曾出现的问题:配置时钟时要知道外部晶振是多少,以便准确配置时钟。将转换值由二进制转换为十进制时,要先扩大100倍,方便显示小数。最后串口输出时在 printf语句之前加这句代码,防止输出的第一位数据丢失:while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);  




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