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2021年09月16日 | STM8单片机ADC带缓存的连续采样模式

2021-09-16 来源：eefocus

在上一篇文章中说了STM8的ADC连续采样模式，为了提高采样的精度和速率，STM8单片机还提供了带缓存的连续采样模式，也就是说ADC会连续采集8个数据，放在缓存中，读取数据时可以一次从缓存中读取8个数据，这样就可以通过8个数据数据计算平均值，使得采样的结果更加准确。

下面看一下官方文档中的对缓存模式的介绍。

image.png?imageView2/2/w/550

通过文档中可以看出，要开启缓存模式，只需要将ADC_CR3寄存器中的COUNT为DBUF设置为1，就可以开启缓存模式了。

当开启缓存模式后，采样的结果将不会存放在ADC_DR寄存器中，而是会将结果依次存放在ADC_DB0R寄存器到ADCDB7R寄存器，连续读取8次数据，存储在这8个寄存器中。读取数据的时候，依次从这8个寄存器中读取就行。

下面直接通过代码来实现带缓存功能的连续采样模式：

#include "adc.h"

#include "main.h"

u16 DATAH = 0; //ADC转换值高8位

u16 DATAL = 0; //ADC转换值低8位

_Bool ADC_flag = 0; //ADC转换成功标志

//AD通道引脚初始化

void ADC_GPIO_Init( void )

{

PD_DDR &= ~( 1 << 3 ); //PD3 设置为输入电流

PD_CR1 &= ~( 1 << 3 ); //PD3 设置为悬空输入

}

ch 为单片机ADC通道

通过置位ADC_CR1寄存器的ADON位来开启ADC。当第一次置位ADON时，ADC从低功耗模式唤醒。

为了启动转换必须第二次使用写指令来置位ADON位。

在转换结束时，ADC会保持在上电状态，用户只需要置位ADON位一次来启动下一次转换。

转换完成后，转换数据存储在ADC_DR寄存器中，EOC(转换结束)标志被置位，如果EOCIE被置位将产生一个中断

ADC输入通道初始化入口参数表示通道选择

void ADC_CH_Init( u8 ch )

{

char l = 0;

ADC_CR1 = 0x00; //fADC = fMASTER/2, 8Mhz 单次转换，禁止转换

ADC_CR1 |= ( 1 << 1 ); //开启连续转换模式

ADC_CSR = ch; //控制状态寄存器选择要 AD输入通道如：PD2(AIN3)

ADC_CR2 = 0x00; //默认左对齐读数据时先读高在读低

ADC_TDRL = ( 1 << ch ); //禁止相应通道施密特触发功能 1左移ch+1位

ADC_CR1 |= 0x01; //使能ADC并开始转换

//ADC_CSR |= 0x20; //EOCIE 使能转换结束中断 EOC中断使能

ADC_CR3 |= ( 1 << 7 ); //数据缓存使能

for( l = 0; l < 100; l++ ); //延时，保证ADC模块的上电完成至少7us

ADC_CR1 = ADC_CR1 | 0x01; //再次将CR1寄存器的最低位置１使能ADC 并开始转换

}

u16 databuf[8] = {0};

//采集PD2电压值

u16 ReadVol_CH3( void )

{

u16 voltage = 0;

while( ( ADC_CSR & 0x80 ) == 0 ); //等待转换结束

if( ADC_CSR & 0x80 )

{

ADC_CSR &= 0x7F;

使能缓存模式后，数据会存储在 ADC_DB0R ---- ADC_DB7R 寄存器中

如果使能了扫描模式那么这几个寄存器存储的就是对应通道的数据

如果没有使能扫描模式，那么这几个通道就存储的是连续转换的结果

这里没有使用扫描模式，所以缓存器中存储的都是当前通道连续读取的数据

DATAH = ADC_DB0RH; // 读出ADC结果的高8位

DATAL = ADC_DB0RL; // 读出ADC结果的低8位

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ; //得到十位精度的数据 0--1024

databuf[0] = voltage;

DATAH = ADC_DB1RH;

DATAL = ADC_DB1RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[1] = voltage;

DATAH = ADC_DB2RH;

DATAL = ADC_DB2RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[2] = voltage;

DATAH = ADC_DB3RH;

DATAL = ADC_DB3RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[3] = voltage;

DATAH = ADC_DB4RH;

DATAL = ADC_DB4RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[4] = voltage;

DATAH = ADC_DB5RH;

DATAL = ADC_DB5RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[5] = voltage;

DATAH = ADC_DB6RH;

DATAL = ADC_DB6RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[6] = voltage;

DATAH = ADC_DB7RH;

DATAL = ADC_DB7RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[7] = voltage;

}

return voltage;

}

在初始化中设置 ADC_CR1 |= ( 1 << 1 ); 也就是将ADC_CR1寄存器的第一位设置为1。

image.png?imageView2/2/w/550

也就是使能了连续转换模式。

然后设置ADC_CR3 |= ( 1 << 7 ); 也就是将ADC_CR3寄存器的第7位设置为1.

image.png?imageView2/2/w/550

也就是开启了ADC的数据缓存功能，当数据转换完成之后，ADC_CSR寄存器的EOC位会置1，此时如果程序判断到EOC位为1时，就可以去数据缓存寄存器读取数据了。也就是代码中ReadVol_CH3()函数实现的功能。

image.png?imageView2/2/w/550

这里是通过查询标志位的方法读取数据，也可以通过中断的方式读取数据。

通过中断方式读取代码如下：

#include "adc.h"

#include "main.h"

u16 DATAH = 0; //ADC转换值高8位

u16 DATAL = 0; //ADC转换值低8位

_Bool ADC_flag = 0; //ADC转换成功标志

//AD通道引脚初始化

void ADC_GPIO_Init( void )

{

PD_DDR &= ~( 1 << 3 ); //PD3 设置为输入电流

PD_CR1 &= ~( 1 << 3 ); //PD3 设置为悬空输入

}

ch 为单片机ADC通道

通过置位ADC_CR1寄存器的ADON位来开启ADC。当第一次置位ADON时，ADC从低功耗模式唤醒。

为了启动转换必须第二次使用写指令来置位ADON位。

在转换结束时，ADC会保持在上电状态，用户只需要置位ADON位一次来启动下一次转换。

转换完成后，转换数据存储在ADC_DR寄存器中，EOC(转换结束)标志被置位，如果EOCIE被置位将产生一个中断

ADC输入通道初始化入口参数表示通道选择

void ADC_CH_Init( u8 ch )

{

char l = 0;

ADC_CR1 = 0x00; //fADC = fMASTER/2, 8Mhz 单次转换，禁止转换

ADC_CR1 |= ( 1 << 1 ); //开启连续转换模式

ADC_CSR = ch; //控制状态寄存器选择要 AD输入通道如：PD2(AIN3)

ADC_CR2 = 0x00; //默认左对齐读数据时先读高在读低

ADC_TDRL = ( 1 << ch ); //禁止相应通道施密特触发功能 1左移ch+1位

ADC_CR1 |= 0x01; //使能ADC并开始转换

ADC_CSR |= 0x20; //EOCIE 使能转换结束中断 EOC中断使能

ADC_CR3 |= ( 1 << 7 ); //数据缓存使能

for( l = 0; l < 100; l++ ); //延时，保证ADC模块的上电完成至少7us

ADC_CR1 = ADC_CR1 | 0x01; //再次将CR1寄存器的最低位置１使能ADC 并开始转换

}

u16 databuf[8] = {0};

//采集PD2电压值

u16 ReadVol_CH3( void )

{

u16 voltage = 0;

if( ADC_flag )

{

ADC_flag = 0;

使能缓存模式后，数据会存储在 ADC_DB0R ---- ADC_DB7R 寄存器中

如果使能了扫描模式那么这几个寄存器存储的就是对应通道的数据

如果没有使能扫描模式，那么这几个通道就存储的是连续转换的结果

这里没有使用扫描模式，所以缓存器中存储的都是当前通道连续读取的数据

DATAH = ADC_DB0RH; // 读出ADC结果的高8位

DATAL = ADC_DB0RL; // 读出ADC结果的低8位

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ; //得到十位精度的数据 0--1024

databuf[0] = voltage;

DATAH = ADC_DB1RH;

DATAL = ADC_DB1RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[1] = voltage;

DATAH = ADC_DB2RH;

DATAL = ADC_DB2RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[2] = voltage;

DATAH = ADC_DB3RH;

DATAL = ADC_DB3RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[3] = voltage;

DATAH = ADC_DB4RH;

DATAL = ADC_DB4RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[4] = voltage;

DATAH = ADC_DB5RH;

DATAL = ADC_DB5RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[5] = voltage;

DATAH = ADC_DB6RH;

DATAL = ADC_DB6RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[6] = voltage;

DATAH = ADC_DB7RH;

DATAL = ADC_DB7RL;

voltage = ( DATAH << 2 ) + DATAL ;

databuf[7] = voltage;

}

return voltage;

}

//AD中断服务函数中断号22

#pragma vector = 24 // IAR中的中断号，要在STVD中的中断号上加2

STM8 单片机 ADC 带缓存连续采样模式

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