实在是抱歉,说好每天都写的,今天一定补上。这里因为个人喜好原因,本人的所以代码都不涉及“库”的使用,
而是继承了原子哥的精神,直接操作寄存器,这样使代码更加容易检测BUG。
这次的主要目标
(一)ADC以中断方式单次采集一路电压。
(二)ADC以中断方式单次采集六路电压,使用DMA.
实验过程还算顺利,没遇到什么怪事,主要参考了原子哥的代码。在实验中我总结了一些血泪教训
如下:
① 写中断函数一定要注意不要忘记配置中断分组,不然肯定进不了中断的,我经常忘了,真是郁闷。
② ADC的中断函数名为ADC_IRQHandler, 我看到好多网上朋友写错成ADC1_2_IRQHandler,因此进不了中断服务函数,急的是焦头烂额。如果实在记不得中断函数名,就去引导汇编文件STM32F10x.s里找,那里有所以中断函数名。
③ 个人总结了俩经常用到的寄存器配置方式。
置位某位(写1):例如RCC->APB2 |= 1 << 8;意思就是把APB2寄存器的第八位变1. 清零某位(写0):例如ADC1->CR2&=~(1<<11);意思就是把ADC1配置寄存器CR2的第11位写0。
(一)ADC以中断方式单次采集一路电压。
好了:下面是实验(一)的部分代码:
----------------------------------------------------------------------------------------------
u16 ADC1_DR;
float TEMP;
//初始化ADC
//仅以规则通道为例
//默认将开启通道0
void Adc_Init(void)
{
//先初始化IO口
RCC->APB2ENR|=1<<2; //使能PORTA口时钟
GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0 anolog输入
//通道10/11设置
RCC->APB2ENR|=1<<9; //ADC1时钟使能
RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1复位
RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束
RCC->CFGR&=~(3<<14); //分频因子清零
//SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M! //否则将导致ADC准确度下降!
RCC->CFGR|=2<<14;
ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零
ADC1->CR1|=0<<16; //独立工作模式
ADC1->CR1&=~(0<<8); //非扫描模式
ADC1->CR1|=1<<5; //允许转换结束产生EOC中断
ADC1->CR2&=~(1<<1); //单次转换模式
ADC1->CR2&=~(7<<17);
ADC1->CR2|=7<<17; //软件控制转换
ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部触发(SWSTART)!!! 必须使用一个事件来触发 ADC1->CR2&=~(1<<11); //右对齐
ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
ADC1->SQR1&=0<<20; //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1 //设置通道0的采样时间
ADC1->SMPR2&=0XFFFFFFF8;//通道0采样时间清空
ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度 ADC1->CR2|=1<<0; //开启AD转换器
ADC1->CR2|=1<<3; //使能复位校准
while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准结束
//该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。 ADC1->CR2|=1<<2; //开启AD校准
while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校准结束
//该位由软件设置以开始校准,并在校准结束时由硬件清除
MY_NVIC_Init(1,3,ADC1_2_IRQChannel,2);
}
void ADC_IRQHandler(void)
{
LED0 = !LED0;
ADC1_DR = ADC1->DR;
TEMP=(float)ADC1_DR*(3.3/4096);
printf("PA0口电压 = %.3f vk",TEMP);
USART1->DR=0x0d; //超级终端换行
while((USART1->SR&0X40)==0); //等待串口发送完
USART1->DR=0x0a; //超级终端换行
delay_ms(500);
ADC1->CR2|=1<<22; //启动规则转换通道
}
主要转换在中断函数里,通过串口把结果发到PC机,在PC上可以用超级终端看出来。 下面是实验成功截图
STM32笔记(三)ADC、DMA、USART的综合练习
这是一个综合的例子,演示了ADC模块、DMA模块和USART模块的基本使用。 我们在这里设置ADC为连续转换模式,常规转换序列中有两路转换通道,分别是ADC_CH10(PC0)和ADC_CH16(片内温度传感器)。因为使用了自动多通道转换,数据的取出工作最适合使用DMA方式取出,so,我们在内存里开辟了一个u16 AD_Value[2]数组,并设置了相应的DMA模块,使ADC在每个通道转换结束后启动DMA传输,其缓冲区数据量为2个HalfWord,使两路通道的转换结果自动的分别落到AD_Value[0]和AD_Value[1]中。
然后,在主函数里,就无需手动启动AD转换,等待转换结束,再取结果了。我们可以在主函数里随时取AD_Value中的数值,那里永远都是最新的AD转换结果。
如果我们定义一个更大的AD_Value数组,并调整DMA的传输数据量(BufferSize)可以实现AD结果的循环队列存储,从而可以进行各种数字滤波算法。
接着,取到转换结果后,根据V=(AD_Value/4096)*Vref+的公式可以算出相应通道的电压值,也可以根据 T(℃) = (1.43 - Vad)/34*10^(-6) + 25的算法,得到片内温度传感器的测量温度值了。
通过重新定义putchar函数,及包含"stdio.h"头文件,我们可以方便的使用标准C的库函数printf(),实现串口通信。
相关的官方例程,可以参考FWLib V2.0的ADC\ADC1_DMA和USART\printf两个目录下的代码。
本代码例子是基于万利199的开发板EK-STM32F实现,CPU=STM32F103VBT6
/****************************************************************************** * 本文件实现ADC模块的基本功能
* 设置ADC1的常规转换序列包含CH10和CH16(片内温度传感器)
* 设置了连续转换模式,并使用DMA传输
* AD转换值被放在了AD_Value[2]数组内,[0]保存CH0结果,[1]保存CH16结果 * GetVolt函数计算[0]的值对应的电压值(放大100倍,保留2位小数)
* GetTemp函数计算[1]的值对应的温度值,计算公式在相应函数内有说明
* 作者:jjldc(九九)
*******************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x_lib.h"
#include "stdio.h"
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244C)
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
vu16 AD_Value[2];
vu16 i=0;
s16 Temp;
u16 Volt;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void USART1_Configuration(void);
void ADC1_Configuration(void);
void DMA_Configuration(void);
int fputc(int ch, FILE *f);
void Delay(void);
u16 GetTemp(u16 advalue);
u16 GetVolt(u16 advalue);
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/*******************************************************************************
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
NVIC_Configuration();
USART1_Configuration();
DMA_Configuration();
ADC1_Configuration();
//启动第一次AD转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
//因为已经配置好了DMA,接下来AD自动连续转换,结果自动保存在AD_Value处
while (1)
{
Delay();
Temp = GetTemp(AD_Value[1]);
Volt = GetVolt(AD_Value[0]);
USART_SendData(USART1, 0x0c); //清屏
//注意,USART_SendData函数不检查是否发送完成
//等待发送完成
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
printf("电压:%d.%d\t温度:%d.%d℃\r\n", \
Volt/100, Volt%100, Temp/100, Temp%100);
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name : 重定义系统putchar函数int fputc(int ch, FILE *f)
* Description : 串口发一个字节
* Input : int ch, FILE *f
* Output :
* Return : int ch
*******************************************************************************/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
//USART_SendData(USART1, (u8) ch);
USART1->DR = (u8) ch;
/* Loop until the end of transmission */
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)
{
}
return ch;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : Delay
* Description : 延时函数
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void Delay(void)
{
u32 i;
for(i=0;i<0x4f0000;i++);
return;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GetTemp
* Description : 根据ADC结果计算温度
* Input : u16 advalue
* Output :
* Return : u16 temp
*******************************************************************************/
u16 GetTemp(u16 advalue)
{
u32 Vtemp_sensor;
s32 Current_Temp;
// ADC转换结束以后,读取ADC_DR寄存器中的结果,转换温度值计算公式如下: // V25 - VSENSE
// T(℃) = ------------ + 25
// Avg_Slope
// V25: 温度传感器在25℃时 的输出电压,典型值1.43 V。
// VSENSE:温度传感器的当前输出电压,与ADC_DR 寄存器中的结果ADC_ConvertedValue之间的转换关系为:
// ADC_ConvertedValue * Vdd
// VSENSE = --------------------------
// Vdd_convert_value(0xFFF)
// Avg_Slope:温度传感器输出电压和温度的关联参数,典型值4.3 mV/℃。
Vtemp_sensor = advalue * 330 / 4096;
Current_Temp = (s32)(143 - Vtemp_sensor)*10000/43 + 2500;
return (s16)Current_Temp;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GetVolt
* Description : 根据ADC结果计算电压
* Input : u16 advalue
* Output :
* Return : u16 temp
*******************************************************************************/
u16 GetVolt(u16 advalue)
{
return (u16)(advalue * 330 / 4096);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : 系统时钟设置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//使能外部晶振
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部晶振稳定
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
//如果外部晶振启动成功,则进行下一步操作
if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)
{
//设置HCLK(AHB时钟)=SYSCLK
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//PCLK1(APB1) = HCLK/2
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//PCLK2(APB2) = HCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//设置ADC时钟频率
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div2);
//FLASH时序控制
//推荐值:SYSCLK = 0~24MHz Latency=0
// SYSCLK = 24~48MHz Latency=1
// SYSCLK = 48~72MHz Latency=2
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//开启FLASH预取指功能
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
//PLL设置 SYSCLK/1 * 9 = 8*1*9 = 72MHz
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
//启动PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
//等待PLL稳定
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
//系统时钟SYSCLK来自PLL输出
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
//切换时钟后等待系统时钟稳定
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);
}
//下面是给各模块开启时钟
//启动GPIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \ RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\
ENABLE);
//启动AFIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//启动USART1
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//启动DMA时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
//启动ADC1时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GPIO_Configuration
* Description : GPIO设置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//PC口4567脚设置GPIO输出,推挽 2M
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
//KEY2 KEY3 JOYKEY
//位于PD口的3 4 11-15脚,使能设置为输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 |\ GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
//USART1_TX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//USART1_RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//ADC_CH10--> PC0
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : NVIC_Configuration
* Description : NVIC设置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
#ifdef VECT_TAB_RAM
// Set the Vector Table base location at 0x20000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
// Set the Vector Table base location at 0x08000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
//设置NVIC优先级分组为Group2:0-3抢占式优先级,0-3的响应式优先级
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//串口中断打开
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : USART1_Configuration
* Description : NUSART1设置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART1_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 19200;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : ADC1_Configuration
* Description : ADC1设置(包括ADC模块配置和自校准)
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void ADC1_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换开启
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2; //设置转换序列长度为2
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
//ADC内置温度传感器使能(要使用片内温度传感器,切忌要开启它)
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
//常规转换序列1:通道10
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5); //常规转换序列2:通道16(内部温度传感器),采样时间>2.2us,(239cycles)
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5);
// Enable ADC1
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
// 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) ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
// 下面是ADC自动校准,开机后需执行一次,保证精度
// Enable ADC1 reset calibaration register
ADC_ResetCalibration(ADC1);
// Check the end of ADC1 reset calibration register
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
// Start ADC1 calibaration
ADC_StartCalibration(ADC1);
// Check the end of ADC1 calibration
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
// ADC自动校准结束---------------
}
/*******************************************************************************
* Function Name : DMA_Configuration
* Description : DMA设置:从ADC模块自动读转换结果至内存
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
//BufferSize=2,因为ADC转换序列有2个通道
//如此设置,使序列1结果放在AD_Value[0],序列2结果放在AD_Value[1]
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
//循环模式开启,Buffer写满后,自动回到初始地址开始传输
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
//配置完成后,启动DMA通道
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); }
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