2018年05月13日 | STM32 使用DMA处理ADC 学习笔记！！

ADC:

1.STM32内部的ADC模块有三个ADC1，ADC2,ADC3，他们彼此独立，所以可以进行同步采样。

2ADC的输入时钟不得超过14MHz，它是由PCLK2经分频产生，要在RCC_CFGR配置，再ADC自己的寄存器中在没有时钟分频的配置位。

3.ADC转换时间：  STM32F103xx增强型产，时钟为56MHz时为1μ s( 时钟为72MHz为1.17 μ s)

4.ADC的转换精度默认设置为12位，输入范围： ADC输入范围：V REF-≤ VIN ≤ VREF+

5.共有18个通道，其中外部16个通道，内部两个通道，内部温度传感器连接在ADC1_IN16，内部参考电压V REFINT连接在ADC1_IN17
6.转换的启动方式：有外部触发，内部外设触发如TIMx，以及软件触发，一次触发转换一个组,软件使能方式通过设置ADC_CR2 寄存器的ADON。

7.两个组的概念，a.规则组：一般情况下使用的ADC转换序列；b.注入组，它的优先级高于规则组中的转换序列，当规则组正在转换的情况下，入股触发了注入组，他将会打断规则组正在进行的转换，知道注入组转换完成，再次会带规则则组转换。

8总的来说，规则转换的方式有两种，即连独立单次转换方式、间断一次启动转换n个通道，n可配置、连续不断地转换，知道知道设置了停止。连续加是扫描模式下，一次启动通道会在序列中逐个来回的转换，然而规则通道组只有一个数据寄存器ADCx_DR，因此下一次转换完成之前必须将上次转换的数据值读出，否则将会 被覆盖，这是一般会使能DMA请求，让每次数据刺激转换完成后产生EOC的同时，也产生DMA请求，DMA将DR中的数据传至存储器单元。

而单次转换模式下必须要每次完成之后查询EOC或利用中断将数据读出，然后再软件启动下一次转换，在这期间若要改变转换的序列也可以写入下次采集的通道。和以前使用AD的模式一样，但这样耗费时间。

间断模式，是在整个SQR寄存器组中通过设置n，一次制转换其中的几个，知道将这个序列转换完。暂时未用。

8.ADC的采样时间时刻配置的，在采样时间寄存器配置，一次转换所需要的时间TCONV= 采样时间+ 12.5 = 14 周期，12.5是转换周期。

9.有序数据只有12，不足16位，因此要设置第七方式，方便数据的提取，有注入组中能设置转换的品偏移量，即转换结果等于采样值减去偏移量的值，可能是负值，因此右对齐式，高位时符号位的扩展，规则组下高4位全部为0。

10.可以配置ADC转换的阀值，类似看门狗功能，ADC_HTR 和ADC_LTR寄存器分别配置上下限，不在这个范围内饰可以产生中断标志，用户可以选择进入中断。

11.外部触发模式，主要是外设的触发信号，TIM的中断时间来触发ADC的转换开始，达到控制采样时间的的目的，就不用如原来一样单独的写配置定时器中断。

12.双ADC使用，双ADC有很多中模式，最可能用到的就是双ADC规则同步转换方式，可查阅Datasheet来配置。

规则单次转换配置方式：

关闭CONT，关闭SCAN模式，设置n值等于1，ADC独立模式，初始化结构体基本上是这样。

然后向SQR组中的某个位置写入通道号，配置该通道的转换采样时间。

使能ADCx，比较重要的是在最后要进行ADC校准，否则可能不准，校准包括复位校准、AD校准，等待校准完成后才能开始转换。

每次转换完成查询EOC标志位，然后读取DR数据并且使能下一次转换，也可写入新的转换通道。

void Init_ADC()  

{  

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;            

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;              

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);      

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);                

    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);                                                                             

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;                   

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;                 

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                                                

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;           

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;      

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  

    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);        

    ADC_DeInit(ADC1);                                                                                                                                     

    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                

    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;        //这是使用连续扫描模式时         

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;                    

    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;   

    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;            

    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;                                                                               

//      ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DSIABLE;                     

//  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;               

//  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;           

    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);    

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //  

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //  

    /* Enable ADC1 DMA */  

    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);  

    /* Enable ADC1 */  

    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);   

    /* Enable ADC1 reset calibration register */     

    ADC_ResetCalibration(ADC1);                                                                                                               

    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1))                                                                

    {  

        ;  

    }  

    /* Start ADC1 calibration */  

    ADC_StartCalibration(ADC1);                                                                                                                       

    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1))                                                                                     

    {  

        ;  

    }  

}  

读取函数：

void GetADValue()                                                                         

{  

//  ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );  //如要改变通道可重新写入  

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                                       

    while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ))  

    {  

        ;  

    }  

    AD_data[0] = ADC_GetConversionValue(ADC1);      //软件触发  

}  

DMA:

stm32F10x中配置了两个独立的DMA控制器，他们分别连接到了不同的外设。DMA1有7个通道，DMA2有5个通道，尽管通道之间独立，但同时DMA只能处理一个通道的请求。

DMA的特点是在脱离CPU的情况下直接利用数据总线，在外设和存储器自检进行数据传输。解放了CPU在数据传输过程中的消耗。

DMA的工作机制类似于中断响应，当外设的DMA时间产生后就产生DMA请求，DMA控制器根据优先级选择相应DMA通道的请求，执行数据传输。

1.优先级配置

分为软件和硬件两件配置两种:软件配置有4中方式，在DMA_CCRx中设置，00：低 01：中 10：高 11：最高,

可见软件设置的优先级数目比实际的DMA通道数目少，所以硬件优先级的判定就是在两个通道的软件优先级一样的情况下，比较通道号，序号低的具有更高的优先级。

2.数据传输设置

一旦DMA响应了某个外设的请求，就要开始在外设之间传输数据，这是要提供源地址和目标地址

在DMA_CPARx寄存器中设置外设寄存器的地址，在DMA_CMARx寄存器中设置数据存储器的地址。

然后在DMA_CMARx寄存器的DIR中设置传输的方向。

在DMA_CCRx寄存器中的PSIZE 和MSIZE位没别设置外设和存储器的位宽，一般要保持两个位宽一致。如果不一致在手册中也有提到，半字写入不会出错。

3.传输模式

一般一次请求会连续的传输一串数据，这是通过设置DMA_CNDTRx设置传输数据量，没传输一个数据将会递减1,。

设置设置DMA_CCRx寄存器中的PINC和MINC标志位设定是否开启增量模式，开启了增量的条件下降会根据位宽对地址进行增减。

循环：DMA_CCRx寄存器中的CIRC设置是否开启循环模式，如果开启将会在一次请求传输完毕之后，自动复位计数值和地址，重新开始传输。

4.存储器之间的互传

通过设置了DMA_CCRx寄存器中的MEM2MEM位来使能，同时软件设置了DMA_CCRx寄存器中的EN位启动DMA通道时，DMA传输将马上开始。DMA通道硬件请求外分配给了外外设，存储器之间互传用软件启动。

5.DMA的CPU中断请求

具有三个中断类型，都连接在一个中断通道上。

可以配置这个中断在数据传输完成后进入中断服务函数，进行数据处理，如AD采样传输到存储器之后，进行软件滤波，均值等，当然也可以用查询的方式。

根据以上介绍，在使用DMA读取规则组连续转换时的AD值，基本步骤如下：

a.使能AD1的DMA请求允许,

b.设置DMA位连续循环（根据需要），并且使能AD1所在的DMA1通道1.

c.外设地址设置成AD1地址，存储地址根据程序设置为AD采样值得数组。

d.设置位宽为半字，设置优先级，设置CNDTR为1，一次传输一个数据，数据长度是半字。

e.使能DMA1

这样当ADC1每次转换完成一一个数据，就会产生DMA通道，数据会传输到指定的内存，注意的是，要合理安排采样和存储的方式，符合数组的序列要求。

具体的流程要按实际需要来配合使用。

1. void Init_DMA()  

2. {  

3.   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  

4.   DMA_DeInit(DMA1_Channel1);  

5.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;  

6.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;  

7.   DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                    //  

8.   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;                                 //  

9.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;            //  

10.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;               //  

11.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  //  

12.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;    //  

13.   DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;                         

14.   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                         

15.   DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                         

16.   DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);          

17.     /* Enable DMA1 channel1 */  

18.   DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);  

19. }  

实际DMA的思想很简单，外设DMA事件请求使能，DMA使能对应通道，设置源地址目标地址，即可进行传输。