2021年05月27日 | STM32 ADC采样配置

简介： 本次ADC采样主要采用stm32 103XB 芯片，用于对温度和漏电的采样。此次会进行最多16路的采样。ADC采集16路模拟信号，并由DMA传输到内存，之后从内存中提取数据进行计算。此次记录主要以配置为主，不同的情况下，采用的计算方式不同没有太大必要。系统时钟是72MHz。

正文程序及解释：

#include "stm32f10x.h"

#include

#include "ADC.h"

#define ADC_COUNT 320 //每通道采 320次 次数可修改

//0-15通道单次转换(0-4095) 定义范围(-32768~+32768)有符号16位

volatile int16_t ADC_Value[ADC_COUNT][16]; //用来存放 ADC 转换结果，也是DMA的目标地址

void ADC_Configuration(void)

{

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; //定义结构体

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体

ADC_TIM4Configuration();//启动定时器

ADC_DMAConfiguration(); //启动DMA

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //使能GPIOA时钟

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

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); //使能GPIOC时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|

GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;

// 各端口对应pin口芯片已经确定 //总共会用到16路，故有16个端口，

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //对GPIOA端口的引脚按照上述参数值进行初始化操作

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

// INITIAL ADC1

ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

//独立模式 有多种模式可选择，此时就只有ADC1工作，故只能选独立模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //ADC多通道扫描模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //是否启用连续转换模式,就是这里设置为NO

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T4_CC4;

//选择定时器4的捕获比较4作为转换外部触发

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

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 16; //ADC规则转换通道数量

ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_41Cycles5);

//选择ADC1的通道0，是第一个通道，周期是41.5

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_41Cycles5);

//应为41.5+12.5

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_4, 5, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_5, 6, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_6, 7, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_7, 8, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_8, 9, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_9, 10, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_10, 11, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_11, 12, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_12, 13, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_13, 14, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_14, 15, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig( ADC1, ADC_Channel_15, 16, ADC_SampleTime_41Cycles5);

ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能外部触发

ADC_TempSensorVrefintCmd(DISABLE); //关闭ADC内置温度

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC的DMA请求

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); // Enable ADC1 ADC-Power==ON

Delay(100); //delay 另外设置 自主选择

ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置指定的ADC的校准寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //

ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定ADC的校准状态

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //waiting for set ok

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //使能DMA 通道1

TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);

}

void ADC_TIM4Configuration(void)

{

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitTypeDef;

TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);

TIM_TimeBaseInitTypeDef.TIM_Period = 2500; //每多久触发一次中断 系统时钟为72MHz 72M/320/2500=90

TIM_TimeBaseInitTypeDef.TIM_Prescaler = 90-1; //预分频,此值+1为分频的除数

TIM_TimeBaseInitTypeDef.TIM_ClockDivision = 0x0; //设置时钟分割

TIM_TimeBaseInitTypeDef.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数

TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseInitTypeDef);

TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//TIM输出比较触发模式

TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;

TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1250;//CCR4_Val

TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity= TIM_OCPolarity_Low;

TIM_OC4Init(TIM4, &TIM_OCInitStructure);

TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_CC4|TIM_IT_Update);

TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_CC4, ENABLE);

}

void ADC_DMAConfiguration(void)

{ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

DMA_DeInit(DMA1_Channel1);

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =(u32)&(ADC1->DR);//ADC1数据寄存器

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_Value; //存入内存中去

DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //片内外设作源头

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 5120; //每次DMA16个数据 320*16

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设地址不增加

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址增加

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //半字

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//半字

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //普通模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //高优先级

DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //非内存到内存

DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel1, DMA_IT_TC, ENABLE); //DMA通道1传输完成中断

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

}

void ADC_DMAReConfig(void)

{ DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

DMA_DeInit(DMA1_Channel1);

DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);

DMA_ITConfig(DMA1_Channel1, DMA_IT_TC, ENABLE);

DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

}

过程问题：

1. 采样时最基本也是最重要的就是配置问题，ADC的配置，Timer的配置及DMA

的配置，根据所需采取相应的配置，很重要。

2. 由于配置一直存在这样那样的不正确，导致后期的采样值和计算后的实际值的问题，包括读取不到采样值valueA（DMA的配置不正确），以及后期计算的实际值无法显示等

遗留问题：

曾经出现过程序运行较慢的情况，但改变了Tim4中的period和Prescaler后，程序速度明显加快，但后来有人问起这个问题，同样的修改，却得不到想要的效果。

总结：

此次进行的ADC采样用时很长，但实际在原有程序的基础上的改变不大。最需要注意的是前期的配置问题，在针对相应问题处理时的思路必须明晰，而不是盲目的进行程序的修改。另外以后还有问题，再行补充。