2019年08月13日 | STM32-(29)：ADC模数转换（实验）

ADC的重要寄存器介绍

AWDEN：在规则通道上开启模拟看门狗
该位由软件设置和清除。
0：在规则通道上禁用模拟看门狗
1：在规则通道上使用模拟看门狗

DUALMOD[3:0]：双模式选择
软件使用这些位选择操作模式

SCAN：扫描模式
该位由软件设置和清除，用于开启或关闭扫描模式。在扫描模式中，由ADC_SQRx或ADC_JSQRx寄存器选中的通道被转换。
0：关闭扫描模式
1：使用扫描模式
注：如果分别设置了EOCIE或JEOCIE位，只在最后一个通道转换完毕才会产生EOC或JEOC中断。

JEOCIE：允许产生注入通道转换结束中断
该位由软件设置和清除，用于禁止或允许所有注入通道转换结束后产生中断。
0：禁止JEOC中断
1：允许JEOC中断。当硬件设置JEOC位时产生中断。

EOCIE：允许产生EOC中断
该位由软件设置和清除，用于禁止或允许转换结束后产生中断。
0：禁止EOC中断
1：允许EOC中断。当硬件设置EOC位时产生中断。

AWDCH[4:0]：模拟看门狗通道选择位

注意：STM32的内部参照电压VREFINT和ADCx_IN17相连接，它的作用是相当于一个标准电压测量点，内部参照电压VREFINT只能出现在主ADC1中使用。

ADCON 位用于开关 AD 转换器。而 CONT 位用于设置是否进行连续转换，我们使用单次转换，所以 CONT 位必须为0。 CAL 和 RSTCAL 用于 AD 校准 。ALIGN用于设置数据对齐，我们使用右对齐，该位设置为0。

EXTSEL [2:0] 用于选择启动规则转换组转换的外部事件。

使用的是软件触发（SWSTART)，所以设罝这3个位为111，ADC_CR2的SWSTART位用于开始规则通道的转换，我们每次转换（单次转换模式下)都需要向该位写1。TSVREFE为用于使能温度传感器和 Vref.

时间计算

对于毎个要转换的通道，采样时间建议尽量长一点，以获得较高的准确度，但是这样会降低ADC的转换速率，ADC的转换时间可以由下式计算：
Tcovn=采样时间+12.5个周期（12.5是量化周期，固定的，采用逐次逼近）
其中：Tcovn为总转换时间, 采样时间是根据毎个通道的SMP位的设置来决定的.例如，当ADCCLK=14Mhz的时候，并设置 1.5个周期的采样时间，则得到:Tcovn=l.5+12.5=14个周期=1 us. 采样越慢，精度越高，因为抗干扰能力越强。

ADC_SQR2、3是定义余下的转换

规则序列中的AD转化结果都被存在这个寄存器里面，而注入通道的转换结果被保存在ADC_JDRx里面。
该寄存器的数据可以通过 ADC_CR2的ALIGN 位设置左对齐还是右对齐，在读取数据的时候要注意。

实验

单次转换出电压数据，JP2跳到滑动电阻端，测量数据显示在数码管上。



** ADC2连接的是CPU上的PC5，输入通道15（IN15）**

简析：右下角的ADC2 是外部给的信号，JP2连接到滑动变阻器一端时，可以通过改变滑动变阻器的位置，改变出来的电压。R36的作用是限流，防止外部给的信号电流过大。VIN2是外部测量使用的，用于校对电压值是否准确。

ADC1扩展

ADC1与ADC2相比多了一个U5 数字电位器，可以将外部电压按比例降低，这样就可以测量更宽范围的电压。

代码：

main.c

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "stm32f10x_lib.h"   //包含了所有的头文件 它是唯一一个用户需要包括在自己应用中的文件，起到应用和库之间界面的作用。

#include

void Delay_Ms(u16 time);

void RCC_Configuration(void);

void GPIO_Configuration(void);

void NVIC_Configuration(void);

extern void ADC_Configuration(void);

extern u16 Test_ConversionResult(void);

extern void SMG_Init(void);

extern void NumbTube_Display(u32 data,u8 radix_point);

/* Private functions ---------------------------------------------------------*/ 

/*******************************************************************************

* Function Name  : main

* Description    : Main program.

* Input          : None

* Output         : None

* Return         : None

*******************************************************************************/

int main(void)

{

#ifdef DEBUG

  debug();

#endif

u32 ConversionValue;

  RCC_Configuration();    //使能外设时钟

NVIC_Configuration();

SMG_Init(); //数码管初始化

ADC_Configuration(); //ADC初始化

 // GPIO_Configuration();   //初始化GPIO管脚

  while (1)

  {

ConversionValue = (u32)Test_ConversionResult();

//ConversionValue = ConversionValue * 1000; 

NumbTube_Display(ConversionValue,4); //在数码管中显示，第二个参数4是指位数

  }

}

/*******************************************************************************

* Function Name  : Delay_Ms

* Description    : delay 1 ms.

* Input          : time (ms)

* Output         : None

* Return         : None

*******************************************************************************/

void Delay_Ms(u16 time)  //延时函数

{ 

u16 i,j;

for(i=0;i  for(j=1000;j>0;j--);

}

/*******************************************************************************

* Function Name  : RCC_Configuration

* Description    : Configures the different system clocks.

* Input          : None

* Output         : None

* Return         : None

*******************************************************************************/

void RCC_Configuration(void) 

{

//=============================== 使用内部RC晶振 ===================================

    /*   

RCC_HSICmd(ENABLE);//使能内部高速晶振 ;

  RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_HSI);//选择内部高速时钟作为系统时钟SYSCLOCK=8MHZ

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);//选择HCLK时钟源为系统时钟SYYSCLOCK

  RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);//APB1时钟为2M 

  RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div4);//APB2时钟为2M

  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);//使能APB2外设GPIOB时钟

*/

//==========================使用外部RC晶振========================================

  RCC_DeInit(); //初始化为缺省状态

  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);  //高速时钟使能

  while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_HSERDY) == RESET);  //等待高速时钟使能就绪

    FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer 

    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);   // Flash 2 wait state 

    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); // HCLK = SYSCLK 

    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); // PCLK2 = HCLK 

    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);   // PCLK1 = HCLK/2 

    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); // PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz  

    RCC_PLLCmd(ENABLE);   // Enable PLL 

    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); // Wait till PLL is ready 

    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);   // Select PLL as system clock source 

    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); // Wait till PLL is used as system clock source 

//====================================================================================

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE); // 使能APB2外设GPIOC时钟

}

/*******************************************************************************

* Function Name  : GPIO_Configuration

* Description    : 初始化GPIO外设

* Input          : None

* Output         : None

* Return         : None

*******************************************************************************/

void GPIO_Configuration(void)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 声明一个结构体变量

    //==========为结构体成员填入相应的值============

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //管脚频率为50MHZ

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //模式为推挽输出

  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);    //初始化GPIOB寄存器

}

void NVIC_Configuration(void)

{

#ifdef  VECT_TAB_RAM  

  NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); 

#else

  NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);   

#endif

}

ADC.c

#include"stm32f10x_lib.h"

/***********************************************************

* 函数名称：void ADC_Configuration(void)

* 功能描述：ADC模数转换

* 入口参数：无

* 出口参数：无

***********************************************************/

void ADC_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);   //开启ADC1的时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);  //开启GPIOC的时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5; //PC5

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;  //配置成模拟输入

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //连续多通道模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换模式

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//不受外界决定，设为软件触发

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据右对齐

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //扫描通道数1

ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_15, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

//ADC1,   设定指定ADC的规则组通道15，顺序排在第一个，也只有一个，采样周期为55.5个周期

//ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_14, 2, ADC_SampleTime_1Cycles5);//ADC1,

ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); //使能指定ADC

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); //使能指定ADC的软件装换启动功能。

}

/***********************************************************

* 函数名称：u16 Test_ConversionResult(void)

* 功能描述：测试ADC转换的结果，通过数码管显示ADC采样的值

* 入口参数：无

* 出口参数： conresult

ADC转换的结果

***********************************************************/

u16 Test_ConversionResult(void)

{

u32 conresult=0;

u16 value;

if(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==SET)  //如果EOC置1，等于SET，说明转换完成

{

conresult = (u32)ADC_GetConversionValue(ADC1); //返回最近一次ADC组的转换结果

//2(12)=4096    VDD3.3v=3300mv  (右对齐，存储结果为12位，2的12次方为4096，均分3.3V)

conresult = conresult * 3300;

conresult = conresult / 4096; //先乘后除不容易丧失精度

}

ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_EOC); //清除ADC的中断

return((u16)conresult);

}

相关固件函数：