2021年12月27日 | STM8单片机ADC采样功能通过定时器触发

  在使用STM8单片机的ADC功能时，读取ADC数据时一般有两种方式，一种是通常不断地读取采样标志位，来判断ADC采样是否结束，一种是通过中断的方式来通知系统采样是否结束。

  有时候采样ADC数据的时候，需要按照一定的时间间隔，定点的去采样数据。一般使用的方式就是通过定时器定时，然后在定时中断函数中再去读取ADC采样的数据。但是这种方式采样的时间是不固定的，比如进入定时器中断后，ADC采样刚结束，就可以直接使用当前采样到的数据。但是如果运气不好的话，进入定时中断后，ADC采样刚开始，那么此时就需要等到ADC采样结束后，才能使用数据。这样就好导致每次读取ADC数据时还会有随机的一段等到ADC数据的延时。

  通常查阅STM8单片机的手册发现，ADC采样可以通过定时器来触发。

  通过定时器来触发ADC采样时，定时器的定时时间是固定的，采样时间也是固定的，这样采样数据的间隔也就是固定的。这样通过定时器来触发ADC的采样时间，就能完全保证每次读取ADC采样数据的时间间隔都是一样的，从而避免了数据的误差。

  数据手册中对于开启ADC触发功能描述如下：

  对于如何通过代码来设置ADC触发，官方也没有详细的说明，在网上也没有找到相关例程。所以只能自己摸索，还好通过自己的一番摸索，成功的通过定时器的TRGO事件触发了ADC的启动。

  关于ADC相关寄存器的设置，基本就是上面说的6条。接下来需要设置的就是定时器的相关寄存器。

  关于定时器只需要设置CR2寄存器中的 MMS位就可以了。

  接下来就通过代码来实现。

#include "adc.h"

#include "main.h"

#include "led.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

u16 adc_cnt = 0;

//AD通道引脚初始化

void ADC_GPIO_Init( void )

{

    PD_DDR &= ~( 1 << 2 );              //PD2 设置为输入     

    PD_CR1 &= ~( 1 << 2 );              //PD2 设置为悬空输入

    PD_DDR &= ~( 1 << 3 );              //PD3 设置为输入     

    PD_CR1 &= ~( 1 << 3 );              //PD3 设置为悬空输入

}

//ch 为单片机的ADC 通道

//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_CR2  = 0x00;                    //默认左对齐 读数据时先读高在读低

    ADC_CR2 |= ( 1 << 6 );              //外部触发使能

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

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

    ADC_CR1 |= 0x01;                    //使能ADC并开始转换

    ADC_CSR |= ( 1 << 5 );              //EOCIE 使能转换结束中断  EOC中断使能

    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 value = 0;

//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

__interrupt void ADC_Handle( void )

{

    ADC_CSR &= ~0x80;                            // 转换结束标志位清零  EOC

    //默认左对齐 读数据时先读高高8位 再读低8位

    DATAH = ADC_DRH;                             // 读出ADC结果的高8位

    DATAL = ADC_DRL;                             // 读出ADC结果的低8位

    ADC_flag = 1;                                // ADC中断标志 置1

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

    adc_cnt++;

    LED = !LED;

}

  在ADC代码中，相比普通的ADC初始化方式，这里只需要增加一句对ADC_CR2寄存器的设置。

ADC_CR2 |= ( 1 << 6 ); //外部触发使能

  在ADC_CR2寄存器中 使能外部触发转换功能，设置外部触发事件为 内部定时器1 TRG事件。

  这里ADC使用的是单次触发模式，开启外部触发功能，开启ADC转换中断，当ADC转换完成之后，就会进入到ADC中断中，在中断中读取采样的数据，然后翻转LED的状态，通过示波器观察LED引脚电平的变化，就可以知道ADC中断进入的频率了。

  接下来编写定时器初始化代码。

unsigned long time_cnt = 0;

// 使用 定时器触发 ADC采样

void tim1_init( void )

{

    TIM1_ARRH = ( unsigned char )( 1000 >> 8 );         //定时1ms

    TIM1_ARRL = ( unsigned char )( 1000 );

    TIM1_PSCRH = ( unsigned char )( 0x0F >> 8 );        // 16M / (1+15) =1M

    TIM1_PSCRL = ( unsigned char )( 0x0F );

    TIM1_RCR = 0x00;                                    //重复计数器值

    TIM1_SR1 = ( ~0x01 );                        //清除更新中断标志

    TIM1_CR2 |= ( 2 << 4 );                             //使能信号，用于触发输出(TRGO)

    TIM1_CR1 |= 0x01;                                   //使能计数器

    TIM1_IER |= 0x01;                            //更新中断使能

}

#pragma vector  =  13                            //IAR中的中断号，要在STVD中的中断号上加2

__interrupt void Timer1_Handle( void )          //1ms 定时中断

{

    TIM1_SR1 = ( ~0x01 );                        //清除更新中断标志

    time_cnt++;

}

  定时器的初始化代码，也比正常情况下初始化代码多了一行。

TIM1_CR2 |= ( 2 << 4 ); //使能信号，用于触发输出(TRGO)

  用来开启定时的的TRG功能。

  经过测试，这里定时器CR2寄存器中的值 只能设置为 010 或者 011，设置为其他值时，不能触发ADC采样。最开始测试的时候按照芯片资料上这个说明，MMS的值设置的是 001，ADC总是触发不了，还以为是方法的问题，最后才发现是MMS值设置的问题。

  ADC和定时器初始化代码设置完成之后，接下来在主函数中初始化这两个函数就行了，按照资料上说的，首先初始化完ADC之后，再初始化定时器。

void main( void )

{

    __asm( "sim" );                             //禁止中断

    SysClkInit();

    delay_init( 16 );

    LED_GPIO_Init();

     ADC_GPIO_Init();

    ADC_CH_Init(3);

    tim1_init();

    __asm( "rim" );                             //开启中断

    while( 1 )

    {

    }

}

  接下来运行程序。

  分别在ADC中断中和定时器中断中用一个变量来统计中断执行的次数，通过变量变量观察窗口可以看到，ADC中断的次数比定时器中断的次数多了1次。这是因为ADC在初始化的时候，已经运行了一次。

  然后通过示波器观察LED口的电平。

  定时器的定时时间是1ms，LED的高低电平时间也是1ms，说明通过定时器触发ADC采样功能是正常运行的。

  为了减小系统进入中断的次数，可以将定时器的中断功能关闭掉。定时器中断功能关闭后，ADC的触发功能依然可以正常使用。

  这样只需要开启一个ADC中断，再加上定时器的TRG触发功能后，就可以实现ADC定时采样的功能了。