STM32學(xué)習(xí):ADC/DMA/USART
學(xué)習(xí)STM32的ADC轉(zhuǎn)換,在開發(fā)板上寫程序調(diào)試。
四個任務(wù):
1.AD以中斷方式(單次)采集一路
2.AD以中斷方式連續(xù)采集四路
4.AD以DMA方式采集四路,每路DMA深度為28級,并濾波,說明濾波原理。
總結(jié):
第一個任務(wù):ADC以中斷方式采集一路ADC,通過配置ADC_InitStructure結(jié)構(gòu)體中的ADC_ScanConvMode,它規(guī)定模數(shù)轉(zhuǎn)換工作在掃描模式(多通道)還是單次模式(單通道),
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE,為單通道單次模式。
ADC_ContinuousConvMode,定轉(zhuǎn)換是連續(xù)還是單次,ADC_ContinuousConvMode=DISABLE
為單次,ADC_NbrOfChangnel規(guī)定ADC規(guī)則轉(zhuǎn)換的通道數(shù)。ADC_NbrOfChannel=1;//開啟1個通道數(shù)。
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13, 1,ADC_SampleTime_55Cycles5);設(shè)置指定規(guī)則組的通道的采樣順序和轉(zhuǎn)換時間。這里以為只有一路通道,采用的是PC3引腳,對應(yīng)的通道數(shù)是13通道,采樣順序也就是1,。
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);使能ADC
ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_EOC,ENABLE);開啟ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷。
ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置校驗寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待重置校驗成功
ADC_StartCalibration(ADC1);//開始ADC校驗
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC校驗好
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//軟件觸發(fā)開始轉(zhuǎn)換
因為ADC有一個16位的規(guī)則組數(shù)據(jù)寄存器(ADC_DR),采用一路轉(zhuǎn)換時可以不用通過DMA傳輸。這里就沒有配置DMA。
void ADC_IRQHandler(void)
{
ADCConvertedValue=ADC_GetConversionValue(ADC1);
ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);
}
當(dāng)一次轉(zhuǎn)換結(jié)束,DAC產(chǎn)生中斷,在中斷函數(shù)里,讀取ADC_DR寄存器中的值,一定清除中斷標(biāo)志位。
采集出來的數(shù)據(jù)是16進(jìn)制數(shù),要經(jīng)過處理,變成10進(jìn)制數(shù),具體如下:
(value*100/4096)*33,value是從寄存器讀出來的十六進(jìn)制的數(shù)據(jù),經(jīng)過此變換后就變成10進(jìn)制數(shù),是個整數(shù),我們通過串口顯示的時候要把小樹部分也要顯示出來則有:((value*100/4096)*33)/1000,整數(shù)部分。
((value*100/4096)*33)%1000/100,((value*100/4096)*33)%100/10),小數(shù)部分,
串口配置,我是通過STM32上的串口1與PC機通訊的,具體配置如下:
void USART_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;波特率9600
USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//8位數(shù)據(jù)位
USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;1個停止位
USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;無奇偶校驗
USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
USART_Init(USART1,USART_InitStructure);初始化串口配置
USART_Cmd(USART1,ENABLE);使能串口
}
int fputc(int ch,FILE *f)
{
USART_SendData(USART1, (u8)ch);
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET)//檢查發(fā)送是否完成
{
}
return ch;
}此函數(shù),是把printf輸出函數(shù)定向到USART。
第一個任務(wù)大概就是這個過程,在后面的任務(wù)有相同之處,就不重復(fù)敘述了。
第二個任務(wù):ADC以中斷方式連續(xù)采集四路。
首先配置4路模擬輸入,我配置的是PC0、PC1、PC2、PC3四個IO口,輸入方式為模擬輸入,速度采用2M,它們對應(yīng)的ADC通道分別是10、11、12、13通道。
在第一個任務(wù)說了,ADC規(guī)則轉(zhuǎn)換多路采樣時,ADC的數(shù)據(jù)寄存器只有一個16位寄存器,所以必須采用DMA來傳輸數(shù)據(jù),DMA配置如下:
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=DR_ADDRESS; //DMA對應(yīng)的外設(shè)基地址
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)Buf; //內(nèi)存存儲基地址,定義的一個數(shù)組
DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC; //DMA轉(zhuǎn)換模式為SRC模式,由外設(shè)搬移到內(nèi)存
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=4; // DMA緩存大小,4個(設(shè)置DMA在傳輸時緩沖區(qū)的長度)
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable; //接收一次數(shù)據(jù)后,設(shè)備地址禁止后移(設(shè)置DMA的外設(shè)遞增模式)
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable; //關(guān)閉接收一次數(shù)據(jù)后,目標(biāo)內(nèi)存地址后移(設(shè)置DMA的內(nèi)存遞增模式)
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//定義外設(shè)數(shù)據(jù)長度
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular;
//循環(huán)模式開啟,Buf寫滿后,自動回到初始地址開始傳輸
DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High;//優(yōu)先級高
DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
ADC配置:
//ADC配置
ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//獨立轉(zhuǎn)換模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;//開啟掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;//開啟連續(xù)轉(zhuǎn)換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//ADC外部開關(guān),關(guān)閉狀態(tài)
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//對齊方式,右對齊方式
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=4;//開啟通道數(shù),4個
ADC_Init(ADC1,ADC_InitStructure);//初始化ADC
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,2,ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12,3,ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13,4,ADC_SampleTime_55Cycles5);;
//ADC通道組,第10、11、12、13個通道,采樣順序分別是1,2,3,4轉(zhuǎn)換時間55.5個周期
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC1模塊DMA
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//打開ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置ADC1校準(zhǔn)寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校準(zhǔn)重置完成
ADC_StartCalibration(ADC1);//開始ADC1校準(zhǔn)
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校準(zhǔn)完成
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//使能ADC1軟件開始轉(zhuǎn)換
中斷是采用DMA中斷,當(dāng)DMA第一輪傳輸結(jié)束時,設(shè)一個標(biāo)志位,當(dāng)標(biāo)志位為1時,表明第一輪轉(zhuǎn)化和傳輸完成,此時就可以讀取數(shù)組中的數(shù)據(jù),經(jīng)過處理就可以通過串口顯示出來。
void DMAChannel1_IRQHandler(void)
{
ADC_DMA_OK=1;
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC1);
}中斷函數(shù)。
第二個任務(wù)大概就這樣子
第三個任務(wù):AD以DMA方式采集一路,DMA深度為一級。
這個任務(wù)不難,關(guān)鍵要理解到DMA深度,用自己的語言來理解哈DMA深度吧,當(dāng)ADC以一路采集時,ADC轉(zhuǎn)換完成就自動把轉(zhuǎn)換結(jié)果通過DMA傳給目的地址,如果傳輸一次結(jié)束DMA就產(chǎn)生中斷的話,DMA的深度就為一級,如果連續(xù)傳輸N次,DMA的深度就位N級,當(dāng)然這個N是又范圍的,因為受目的地址的內(nèi)存大小控制和數(shù)據(jù)寬度,這個大家應(yīng)該豆明白的。
這個任務(wù)在第一個任務(wù)的基礎(chǔ)上我通過DMA傳輸,意思是AD配置沒什么區(qū)別。DMA配置和第二個任務(wù)的區(qū)別就是DMA_BufferSize的寬度不同。
#define DR_ADDRESS (u32)0x4001244c ADC的地址
#define DMA_Count 1 DMA深度,也就是連續(xù)傳輸?shù)拇螖?shù)
#define ADC_Channle 1 ADC通道
數(shù)據(jù)處理和串口通訊這里不重復(fù)敘述。DMA中斷和任務(wù)二的類似。
第四個任務(wù):AD以DMA方式采集四路,每路DMA深度為128級,并濾波,說明濾波原理。
這個任務(wù)和是個綜合性任務(wù),只要弄懂前面三個任務(wù),難點是再如何濾波,開始的時候我也不知道怎么濾波,同事提醒我才知道怎么濾波的,我大概說哈我的理解,把四路通道采集的數(shù)據(jù)分別放到四個數(shù)組中,然后給他來個排序,降序,升序都行,把首位兩個數(shù)丟掉,然后加起來求平均值。但是我這里因為DMA的深度為128級,也就是四個通道分別采樣了128次,大家都知道,數(shù)據(jù)越多,求平均值就越準(zhǔn)確,所以我就沒有采用什么排序法了,直接給他們分別求平均值,具體如下:
#define DR_ADDRESS (u32)0x4001244c ADC的地址
#define DMA_Count 128 DMA深度,也就是連續(xù)傳輸?shù)拇螖?shù)
#define ADC_Channle 4 ADC通道
for(i=0;i(ADC_Channle*DMA_Count);i+=4)
{
Value1[j]=Buf[i+0];
Sum1+=Value1[j];
Value2[j]=Buf[i+1];
Sum2+=Value2[j];
Value3[j]=Buf[i+2];
Sum3+=Value3[j];
Value4[j]=Buf[i+3];
Sum4+=Value4[j];
j++;
}
Valu1=Sum1/DMA_Count;
Valu2=Sum2/DMA_Count;
Valu3=Sum3/DMA_Count;
Valu4=Sum4/DMA_Count;
Delay(100000);
printf(rn當(dāng)前AD_0值:0x%x,電壓值:%d.%d%dVnr,
Valu1,((Valu1*100/4096)*33)/1000,((Valu1*100/4096)*33)%1000/100,((Valu1*100/4096)*33)%100/10);
Delay(100000);
printf(rn當(dāng)前AD_1值:0x%x,電壓值:%d.%d%dVnr,
Valu2,((Valu2*100/4096)*33)/1000,((Valu2*100/4096)*33)%1000/100,((Valu2*100/4096)*33)%100/10);
Delay(100000);
printf(rn當(dāng)前AD_2值:0x%x,電壓值:%d.%d%dVnr,
Valu3,((Valu3*100/4096)*33)/1000,((Valu3*100/4096)*33)%1000/100,((Valu3*100/4096)*33)%100/10);
Delay(100000);
printf(rn當(dāng)前AD_3值:0x%x,電壓值:%d.%d%dVnr,
Valu4,((Valu4*100/4096)*33)/1000,((Valu4*100/4096)*33)%1000/100,((Valu4*100/4096)*33)%100/10);
Delay(100000);
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