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

3.AD以DMA方式采集一路，DMA深度為一級

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(jī)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);