2021年12月30日 | STM32F103单片机使用DMA功能读取ADC采样数据

使用DMA功能操作外设时，可以极大的简化代码，提高程序的执行效率。特别是在需要频繁操作的外设上。比如现在要采集单片机16个ADC通道的电压值，就可以使用DMA功能，直接将ADC通道转换好的值，传输到数组中。需要操纵ADC的值时，直接去数组中拿数据就行。不需要再去判断ADC数据转换是否结束。下面直接通过代码来实现。

首先初始化ADC，这里将ADC的16个采样通道全部开启。

void ADC1_Init ( void )

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    ADC_InitTypeDef  ADC_InitStructure;  

    RCC_APB2PeriphClockCmd ( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE );

    RCC_ADCCLKConfig ( RCC_PCLK2_Div6 ); // 72M / 6 = 12M  ADC最大不能超过14M

    // ADC1 --- ADC8

    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;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init ( GPIOA, &GPIO_InitStructure );

    // ADC9 ADC10

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init ( GPIOB, &GPIO_InitStructure );

   // ADC11 --- ADC 16

    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_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init ( GPIOC, &GPIO_InitStructure );

    ADC_DeInit ( ADC1 );

    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立模式

    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //扫描模式

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换

    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //不使用外部触发

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

    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 16; //ADC通道数

    ADC_Init ( ADC1, &ADC_InitStructure );

    //规则通道配置

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_4, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_5, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_6, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_7, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_8, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_9, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_10, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_11, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_12, 13, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_13, 14, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_14, 15, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

    ADC_RegularChannelConfig ( ADC1, ADC_Channel_15, 16, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

   ADC_DMACmd ( ADC1, ENABLE ); //使能ADC DMA传输

    ADC_Cmd ( ADC1, ENABLE ); //使能ADC1

    ADC_ResetCalibration ( ADC1 ); //使能复位校准

    while ( ADC_GetResetCalibrationStatus ( ADC1 ) ); //等待复位校准结束

    ADC_StartCalibration ( ADC1 ); //开启AD校准

    while ( ADC_GetCalibrationStatus ( ADC1 ) ); //等待校准结束

//    ADC_SoftwareStartConvCmd ( ADC1, ENABLE ); //启动转换

}

ADC设置为扫描模式，连续转换，16个通道依次扫描采样，一轮采样结束后，接着开启下一轮采样。

下面初始化DMA功能。

void MYDMA_Config ( DMA_Channel_TypeDef *DMA_CHx, u32 cpar, u32 cmar, u16 cndtr )

{

    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;

    RCC_AHBPeriphClockCmd ( RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE );

    DMA_DeInit ( DMA_CHx );

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = cpar; //外设基地址

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = cmar; //内存基地址

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //数据传输从外设到内存

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = cndtr; //DMA缓存

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址不变

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址递增

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //外设数据16位

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //内存地址1位

    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //循环工作模式

    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //高优先级

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //没有设置内存到内存传输

    DMA_Init ( DMA_CHx, &DMA_InitStructure );

}

这里DMA的数据方向要设置为从外设到内存，也就是将外设ADC采样的数据结果保存到内部存储空间中。

初始化完成之后，在主函数中直接启动DMA转换功能。

#define ADC1_DR_Address    ((uint32_t)0x4001244C)

u16 AD_Value[6];

float volta[16];

u8 i, j;

uint16_t ADC1ConvertedValue[10][16];

uint32_t ADC1ConvertedVoltage[16];

int main ( void )

{

    delay_init();       //延时函数初始化

    NVIC_PriorityGroupConfig ( NVIC_PriorityGroup_2 );

    uart_init ( 115200 );

    LED_Init();         //初始化与LED连接的硬件接口

    MYDMA_Config ( DMA1_Channel1, ( u32 ) &ADC1->DR, ( u32 ) &ADC1ConvertedValue, 160 );

    ADC1_Init();

    DMA_Cmd ( DMA1_Channel1, ENABLE );          //启动DMA通道

    ADC_SoftwareStartConvCmd ( ADC1, ENABLE );  //启动ADC1软件转换

    while ( 1 )

    {

        ADC1ConvertedVoltage[0] = 0;

        for ( i = 0; i < 16; i++ )

        {

            ADC1ConvertedVoltage[i] = 0;

            for ( j = 0; j < 10; j++ ) //采样10次取平均值

            {

                ADC1ConvertedVoltage[i] += ADC1ConvertedValue[j][i];

            }

            ADC1ConvertedVoltage[i] = ADC1ConvertedVoltage[i] / 10;

        }

for(i=0;i<16;i++)

{

volta[i] = ADC1ConvertedVoltage[i] * 3.3 / 4096;

printf("AD%2d:  value: %4d  vol: %frn",i,ADC1ConvertedVoltage[i],volta[i]);

}

printf ( "rnrn" );

        LED0 = 0;

        LED1 = 1;

        delay_ms ( 500 ); //延时300ms

        LED0 = 1;

        LED1 = 0;

        delay_ms ( 500 ); //延时300ms

    }

}

通过一个二维数据存储16个通道的转换值，每个通道存储10个数据然后取平均值。最后将采样的16个通道值依次打印出来。