【CH32V103】ADC Demo

淩亂°似流年 2022-12-30 12:00 195阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  0. ADC通道对应外围引脚
     *  1. 简介
     *  2. 功能描述
     *   *  2.1 模块结构
         *  2.2 ADC 配置
         *  2.3 外部触发源
         *  2.4 转换模式
     *  3. 例程
     *   *  3.1 初始化函数（ADC\_Function\_Init）
         *  3.2 返回ADCx转换结果数据（Get\_ADC\_Val）
         *  3.3 初始化DMAy Channelx配置（DMA\_Tx\_Init）
         *  3.4 Main program
     *  4. 附录：STM32 ADC 多通道例程（DMA）

## 0. ADC通道对应外围引脚 ##

## 1. 简介 ##

ADC 模块包含一个 12 位的逐次逼近型的模拟数字转换器，最高 **14MHz** 的输入时钟。支持 **16 个外部通道**和 **2 个内部信号源采样源**。可完成通道的**单次转换**、**连续转换**，**通道间自动扫描模式**、**间断模式**、**外部触发模式**等功能。可以通过模拟看门狗功能监测通道电压是否在阈值范围内。

## 2. 功能描述 ##

### 2.1 模块结构 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk2NDk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 2.2 ADC 配置 ###

1.  **模块上电： ADON**  （再次写入、启动信号）
2.  **采样时钟：** 基于 PCLK2（APB2 总线）时钟
3.  **通道配置：** 16 个外部通道、2 个内部通道； （两种转换组：规则组、注入组）
4.  **校准：** 建议在 ADC 模块上电时执行一次 ADC 校准
5.  **可编程采样时间：** 每个通道可以分别使用不同的时间采样；总转换时间  T C O N V T\_\{CONV\} TCONV = 采样时间 +  12.5 ∗ T A D C C L K 12.5\*T\_\{ADCCLK\} 12.5∗TADCCLK；ADC 的规则通道转换支持 DMA 功能
6.  **数据对齐**

### 2.3 外部触发源 ###

ADC 转换的启动事件可以由外部事件触发

### 2.4 转换模式 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk2NDk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

## 3. 例程 ##

### 3.1 初始化函数（ADC\_Function\_Init） ###

/******************************************************************************* * Function Name : ADC_Function_Init * Description : Initializes ADC collection. * Input : None * Return : None *******************************************************************************/
    void ADC_Function_Init(void)
    { 
    	//1.定义结构体变量
    	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	
    	//2. 时钟初始化
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE );   //使能端口A时钟
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE );	 //使能ADC1时钟
    	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);						 //时钟8分频
    	
    	//3. 输入管脚初始化（模式）
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    	//4. 配置ADC1外围寄存器
    	ADC_DeInit(ADC1);		//将ADC1外围寄存器初始化为其默认重置值
    	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;		//ADC模式（将ADC配置为独立或双模式）（此处为独立模式）
    	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;			//指定转换是在多通道还是单通道模式下执行（是否启动SCAN）（此处单通道）
    	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;		//指定是以连续转换还是单次转换（是否为连续转换）（此处为连续转换）
    	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;  //定义用于启动常规通道模数转换的外部触发器（此处无外部触发）
    	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;	//指定ADC数据对齐是左对齐还是右对齐（此处为右对齐）
    	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;					//指定要转换的ADC通道数，使用常规通道组的序列器（可选范围1-16）
    	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
    	
    	//5. 启动ADC1
    	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);		//启动DMA
    	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);			//启动ADC1
    
    	//6. 校准
    	ADC_ResetCalibration(ADC1);						//重置所选ADC校准寄存器
    	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));		//获取所选ADC重置校准寄存器状态
    	ADC_StartCalibration(ADC1);						//启动所选ADC校准过程
    	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));			//是否校准完毕
    }

### 3.2 返回ADCx转换结果数据（Get\_ADC\_Val） ###

/******************************************************************************* * Function Name : Get_ADC_Val * Description : Returns ADCx conversion result data. * Input : ch: ADC channel. * Return : val: The Data conversion value. *******************************************************************************/
    u16 Get_ADC_Val(u8 ch)
    { 
    	u16 val;
    
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );	//为所选ADC规则通道配置其在序列器中的相应列组及其采样时间
    	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);		//启用或禁用选定的ADC软件启动转换
    
    	while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));		//转换是否完成
    	val = ADC_GetConversionValue(ADC1);					//获得寄存器数据
    
    	return val;
    }

### 3.3 初始化DMAy Channelx配置（DMA\_Tx\_Init） ###

/******************************************************************************* * Function Name : DMA_Tx_Init * Description : Initializes the DMAy Channelx configuration. * Input : DMA_CHx: * x can be 1 to 7. * ppadr: Peripheral base address. * memadr: Memory base address. * bufsize: DMA channel buffer size. * Return : None *******************************************************************************/
    void DMA_Tx_Init( DMA_Channel_TypeDef* DMA_CHx, u32 ppadr, u32 memadr, u16 bufsize)
    { 
    	//1.定义结构体变量
    	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    
    	//2. 时钟初始化
    	RCC_AHBPeriphClockCmd( RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE );
    
    	//3. 配置DMA外围寄存器
    	DMA_DeInit(DMA_CHx);			//将DMA外围寄存器初始化为其默认重置值
    	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ppadr;		//指定外设DMAy的基地址
    	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = memadr;			//指定DMAy Channelx的内存基址
    	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;		//指定外设是源还是目标（SRC源；DST目标）
    	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = bufsize;				//指定通道的缓冲区大小
    	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;	//指定外围地址寄存器是否递增
    	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;				//指定内存地址寄存器是否递增
    	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;	//指定外围数据宽度
    	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;			//指定内存数据宽度
    	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;			//指定DMAy Channelx的操作模式
    	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;	//指定DMAy Channelx的软件优先级
    	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;			//指定是否在内存到内存传输中使用DMAy Channelx
    	DMA_Init( DMA_CHx, &DMA_InitStructure );
    }

### 3.4 Main program ###

/* Global Variable */
    u16 TxBuf[1024];
    
    /******************************************************************************* * Function Name : main * Description : Main program. * Input : None * Return : None *******************************************************************************/
    int main(void)
    { 
    	u16 i;
    
    	Delay_Init();
    	USART_Printf_Init(115200);
    	printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
    
      ADC_Function_Init();
    	DMA_Tx_Init( DMA1_Channel1, (u32)&ADC1->RDATAR, (u32)TxBuf, 1024 );
    	DMA_Cmd( DMA1_Channel1, ENABLE );
    
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );
    	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
      Delay_Ms(50);
    	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, DISABLE);
    
    	for(i=0; i<1024; i++)
    	{ 
    		printf( "%04d\r\n", TxBuf[i] );
    		Delay_Ms(10);
    	}
    
    	while(1);
    }

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配置过程同STM32

## 4. 附录：STM32 ADC 多通道例程（DMA） ##

/** * @brief ADC GPIO 初始化 * @param 无 * @retval 无 */
    static void ADCx_GPIO_Config(void)
    { 
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    	
    	// 打开 ADC IO端口时钟
    	ADC_GPIO_APBxClock_FUN ( ADC_GPIO_CLK, ENABLE );
    	
    	// 配置 ADC IO 引脚模式
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = 	ADC_PIN1|
    																		ADC_PIN2|
    																		ADC_PIN3|
    																		ADC_PIN4|
    																		ADC_PIN5|
    																		ADC_PIN6;
    
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    	
    	// 初始化 ADC IO
    	GPIO_Init(ADC_PORT, &GPIO_InitStructure);				
    }

/** * @brief 配置ADC工作模式 * @param 无 * @retval 无 */
    static void ADCx_Mode_Config(void)
    { 
    	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    	
    	// 打开DMA时钟
    	RCC_AHBPeriphClockCmd(ADC_DMA_CLK, ENABLE);
    	// 打开ADC时钟
    	ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );
    	
    	// 复位DMA控制器
    	DMA_DeInit(ADC_DMA_CHANNEL);
    	
    	// 配置 DMA 初始化结构体
    	// 外设基址为：ADC 数据寄存器地址
    	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( u32 ) ( & ( ADC_x->DR ) );
    	
    	// 存储器地址
    	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue;
    	
    	// 数据源来自外设
    	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    	
    	// 缓冲区大小，应该等于数据目的地的大小
    	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = NOFCHANEL;
    	
    	// 外设寄存器只有一个，地址不用递增
    	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    
    	// 存储器地址递增
    	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; 
    	
    	// 外设数据大小为半字，即两个字节
    	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
    	
    	// 内存数据大小也为半字，跟外设数据大小相同
    	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    	
    	// 循环传输模式
    	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;	
    
    	// DMA 传输通道优先级为高，当使用一个DMA通道时，优先级设置不影响
    	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
    	
    	// 禁止存储器到存储器模式，因为是从外设到存储器
    	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    	
    	// 初始化DMA
    	DMA_Init(ADC_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);
    	
    	// 使能 DMA 通道
    	DMA_Cmd(ADC_DMA_CHANNEL , ENABLE);
    	
    	// ADC 模式配置
    	// 只使用一个ADC，属于单模式
    	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
    	
    	// 扫描模式
    	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ; 
    
    	// 连续转换模式
    	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
    
    	// 不用外部触发转换，软件开启即可
    	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
    
    	// 转换结果右对齐
    	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
    	
    	// 转换通道个数
    	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = NOFCHANEL;	
    		
    	// 初始化ADC
    	ADC_Init(ADC_x, &ADC_InitStructure);
    	
    	// 配置ADC时钟Ｎ狿CLK2的8分频，即9MHz
    	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8); 
    	
    	// 配置ADC 通道的转换顺序和采样时间
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL4, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL5, 5, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC_x, ADC_CHANNEL6, 6, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    	
    	// 使能ADC DMA 请求
    	ADC_DMACmd(ADC_x, ENABLE);
    	
    	// 开启ADC ，并开始转换
    	ADC_Cmd(ADC_x, ENABLE);
    	
    	// 初始化ADC 校准寄存器 
    	ADC_ResetCalibration(ADC_x);
    	// 等待校准寄存器初始化完成
    	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_x));
    	
    	// ADC开始校准
    	ADC_StartCalibration(ADC_x);
    	// 等待校准完成
    	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC_x));
    	
    	// 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换 
    	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_x, ENABLE);
    }

/** * @brief ADC初始化 * @param 无 * @retval 无 */
    void ADCx_Init(void)
    { 
    	ADCx_GPIO_Config();
    	ADCx_Mode_Config();
    }

// ADC1转换的电压值通过DMA方式传到SRAM
    extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[NOFCHANEL];
    
    // 局部变量，用于保存转换计算后的电压值 
    float ADC_ConvertedValueLocal[NOFCHANEL];        
    
    // 软件延时
    void Delay(__IO uint32_t nCount)
    { 
      for(; nCount != 0; nCount--);
    } 
    
    /** * @brief 主函数 * @param 无 * @retval 无 */
    int main(void)
    { 		
    	// 配置串口
    	USART_Config();
    	
    	// ADC 初始化
    	ADCx_Init();
    	
    	printf("\r\n ----这是一个ADC多通道采集实验----\r\n");
    	
    	while (1)
    	{ 	
        
    			ADC_ConvertedValueLocal[0] =(float) ADC_ConvertedValue[0]/4096*3.3;
    			ADC_ConvertedValueLocal[1] =(float) ADC_ConvertedValue[1]/4096*3.3;
    			ADC_ConvertedValueLocal[2] =(float) ADC_ConvertedValue[2]/4096*3.3;
    			ADC_ConvertedValueLocal[3] =(float) ADC_ConvertedValue[3]/4096*3.3;
    			ADC_ConvertedValueLocal[4] =(float) ADC_ConvertedValue[4]/4096*3.3;
    			ADC_ConvertedValueLocal[5] =(float) ADC_ConvertedValue[5]/4096*3.3;
    		
    			printf("\r\n CH0 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[0]);
    			printf("\r\n CH1 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[1]);
    			printf("\r\n CH2 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[2]);
    			printf("\r\n CH3 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[3]);
    			printf("\r\n CH4 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[4]);
    			printf("\r\n CH5 value = %f V \r\n",ADC_ConvertedValueLocal[5]);
    		
    			printf("\r\n\r\n");
    			Delay(0xffffee);		 
    	}
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzk2NDk5Mw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/88ec595e94604459bbee8211f0236263.png
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