STM32學習:ADC/DMA/USART

昵稱25698214 2015-06-02

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學習STM32的ADC轉換，在開發板上寫程序調試。

四個任務：

1.AD以中斷方式(單次)采集一路

2.AD以中斷方式連續采集四路

3.AD以DMA方式采集一路，DMA深度為一級

4.AD以DMA方式采集四路，每路DMA深度為28級，并濾波，說明濾波原理。

總結：

第一個任務：ADC以中斷方式采集一路ADC，通過配置ADC_InitStructure結構體中的ADC_ScanConvMode，它規定模數轉換工作在掃描模式(多通道)還是單次模式(單通道)，

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE，為單通道單次模式。

ADC_ContinuousConvMode，定轉換是連續還是單次，ADC_ContinuousConvMode=DISABLE
為單次，ADC_NbrOfChangnel規定ADC規則轉換的通道數。ADC_NbrOfChannel=1;//開啟1個通道數。

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13, 1,ADC_SampleTime_55Cycles5);設置指定規則組的通道的采樣順序和轉換時間。這里以為只有一路通道，采用的是PC3引腳，對應的通道數是13通道，采樣順序也就是1,。

ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);使能ADC

ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_EOC,ENABLE);開啟ADC轉換結束中斷。

ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置校驗寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待重置校驗成功

ADC_StartCalibration(ADC1);//開始ADC校驗

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC校驗好

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//軟件觸發開始轉換

因為ADC有一個16位的規則組數據寄存器(ADC_DR)，采用一路轉換時可以不用通過DMA傳輸。這里就沒有配置DMA。

void ADC_IRQHandler(void)

{

ADCConvertedValue=ADC_GetConversionValue(ADC1);

ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);

}

當一次轉換結束，DAC產生中斷，在中斷函數里，讀取ADC_DR寄存器中的值，一定清除中斷標志位。

采集出來的數據是16進制數，要經過處理，變成10進制數，具體如下：

(value*100/4096)*33，value是從寄存器讀出來的十六進制的數據，經過此變換后就變成10進制數，是個整數，我們通過串口顯示的時候要把小樹部分也要顯示出來則有：((value*100/4096)*33)/1000，整數部分。

((value*100/4096)*33)%1000/100，((value*100/4096)*33)%100/10)，小數部分，

串口配置，我是通過STM32上的串口1與PC機通訊的，具體配置如下：

void USART_Configuration(void)

{

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

USART_InitStructure.USART_BaudRate=9600;波特率9600

USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;//8位數據位

USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;1個停止位

USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;無奇偶校驗

USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;

USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);初始化串口配置

USART_Cmd(USART1,ENABLE);使能串口

}

int fputc(int ch,FILE *f)

{

USART_SendData(USART1, (u8)ch);

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET)//檢查發送是否完成

{

}

return ch;

}此函數，是把printf輸出函數定向到USART。

第一個任務大概就是這個過程，在后面的任務有相同之處，就不重復敘述了。

第二個任務：ADC以中斷方式連續采集四路。

首先配置4路模擬輸入，我配置的是PC0、PC1、PC2、PC3四個IO口，輸入方式為模擬輸入，速度采用2M，它們對應的ADC通道分別是10、11、12、13通道。

在第一個任務說了，ADC規則轉換多路采樣時，ADC的數據寄存器只有一個16位寄存器，所以必須采用DMA來傳輸數據，DMA配置如下：

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr=DR_ADDRESS; //DMA對應的外設基地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr=(u32)&Buf; //內存存儲基地址，定義的一個數組

DMA_InitStructure.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC; //DMA轉換模式為SRC模式，由外設搬移到內存

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize=4; // DMA緩存大小，4個(設置DMA在傳輸時緩沖區的長度)

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable; //接收一次數據后，設備地址禁止后移(設置DMA的外設遞增模式)

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable; //關閉接收一次數據后，目標內存地址后移(設置DMA的內存遞增模式)

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//定義外設數據長度

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

DMA_InitStructure.DMA_Mode=DMA_Mode_Circular;

//循環模式開啟，Buf寫滿后，自動回到初始地址開始傳輸

DMA_InitStructure.DMA_Priority=DMA_Priority_High;//優先級高

DMA_InitStructure.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;

ADC配置：

//ADC配置

ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//獨立轉換模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;//開啟掃描模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;//開啟連續轉換模式

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//ADC外部開關，關閉狀態

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//對齊方式，右對齊方式

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=4;//開啟通道數，4個

ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//初始化ADC

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,2,ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12,3,ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13,4,ADC_SampleTime_55Cycles5);;

//ADC通道組，第10、11、12、13個通道，采樣順序分別是1，2,3,4轉換時間55.5個周期

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC1模塊DMA

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//打開ADC1

ADC_ResetCalibration(ADC1);//重置ADC1校準寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校準重置完成

ADC_StartCalibration(ADC1);//開始ADC1校準

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校準完成

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);//使能ADC1軟件開始轉換

中斷是采用DMA中斷，當DMA第一輪傳輸結束時，設一個標志位，當標志位為1時，表明第一輪轉化和傳輸完成，此時就可以讀取數組中的數據，經過處理就可以通過串口顯示出來。

void DMAChannel1_IRQHandler(void)

{

ADC_DMA_OK=1;

DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC1);

}中斷函數。

第二個任務大概就這樣子

第三個任務：AD以DMA方式采集一路，DMA深度為一級。

這個任務不難，關鍵要理解到DMA深度，用自己的語言來理解哈DMA深度吧，當ADC以一路采集時，ADC轉換完成就自動把轉換結果通過DMA傳給目的地址，如果傳輸一次結束DMA就產生中斷的話，DMA的深度就為一級，如果連續傳輸N次，DMA的深度就位N級，當然這個N是又范圍的，因為受目的地址的內存大小控制和數據寬度，這個大家應該豆明白的。

這個任務在第一個任務的基礎上我通過DMA傳輸，意思是AD配置沒什么區別。DMA配置和第二個任務的區別就是DMA_BufferSize的寬度不同。

#define DR_ADDRESS (u32)0x4001244c ADC的地址

#define DMA_Count 1 DMA深度，也就是連續傳輸的次數

#define ADC_Channle 1 ADC通道

數據處理和串口通訊這里不重復敘述。DMA中斷和任務二的類似。

第四個任務：AD以DMA方式采集四路，每路DMA深度為128級，并濾波，說明濾波原理。

這個任務和是個綜合性任務，只要弄懂前面三個任務，難點是再如何濾波，開始的時候我也不知道怎么濾波，同事提醒我才知道怎么濾波的，我大概說哈我的理解，把四路通道采集的數據分別放到四個數組中，然后給他來個排序，降序，升序都行，把首位兩個數丟掉，然后加起來求平均值。但是我這里因為DMA的深度為128級，也就是四個通道分別采樣了128次，大家都知道，數據越多，求平均值就越準確，所以我就沒有采用什么排序法了，直接給他們分別求平均值，具體如下：

#define DR_ADDRESS (u32)0x4001244c ADC的地址

#define DMA_Count 128 DMA深度，也就是連續傳輸的次數

#define ADC_Channle 4 ADC通道

for(i=0;i<(ADC_Channle*DMA_Count);i+=4)

{

Value1[j]=Buf[i+0];

Sum1+=Value1[j];

Value2[j]=Buf[i+1];

Sum2+=Value2[j];

Value3[j]=Buf[i+2];

Sum3+=Value3[j];

Value4[j]=Buf[i+3];