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[APM32F4] 【APM32F411V Tiny Board测评】+ADC采样测试

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 楼主| WoodData 发表于 2024-5-27 16:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
board, TI, ADC采样, ADC, AD, tiny
本次研究一下APM32F411的ADC外设功能。 该MCU有 2 个 ADC，精度为 12 位，每个 ADC 最多有 16 个外部通道和 3 个内部通道， 各通道 A/D 转换模式有单次、连续、扫描或间断， ADC 转换结果可以左对齐或右对齐存储在 16 位数据寄存器中。支持模拟看门狗，支持 DMA功能。 内置 1 个温度传感器（TSensor），内部连接 ADC_IN18 通道，传感器产生的电压随着温度线性变化，可通过 ADC 获取转换的电压值换算成温度。
内置 1 个 VBAT 监控器，内部连接 ADC_IN18 通道。 当同时设置温度传感器和 VBAT转换时，仅执行 VBAT转换。
内置参考电压 VREFINT，内部连接 ADC_IN17 通道，可通过 ADC 获取该 VREFINT； VREFINT 为ADC、比较器提供稳定的电压输出。




下面开始测试ADC转换功能。使用了PA0,PA1,PA2,PA3这4个ADC通道引脚。
1.png
（框内有个书写错误）。

间断模式和扫描模式差别：
3.png


4.png
扫描模式是一次触发，组内通道全部转换，然后产生标志位。
间断模式是一次触发转换一个通道，等组内所有通道转换完，再产生标志位。

ADC规则序列转换测试：

先使用ADC的规则序列转换功能。初始化ADC如下，间断模式和单次转换模式。使用中断方式读取数据：
复制
  1. void ADC_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     GPIO_Config_T       gpioConfig;
    

  4.     ADC_Config_T        adcConfig;
    

  5.     ADC_CommonConfig_T  adcCommonConfig;
    


  6. 

  7.     /* Enable GPIOA clock */
    

  8.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOA);
    

  9.     /* ADC channel 0 configuration */
    

  10.     GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
    

  11.     gpioConfig.mode    = GPIO_MODE_AN;
    

  12.     gpioConfig.pupd    = GPIO_PUPD_NOPULL;
    

  13.     gpioConfig.pin     = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
    

  14.     GPIO_Config(GPIOA, &gpioConfig);
    


  15. 

  16.     /* Enable ADC clock */
    

  17.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC1);
    

  18.     /* ADC configuration */
    

  19.     ADC_Reset();
    

  20.     adcConfig.resolution            = ADC_RESOLUTION_12BIT;
    

  21.     adcConfig.scanConvMode          = DISABLE;
    

  22.     adcConfig.continuousConvMode    = DISABLE;
    

  23.     adcConfig.extTrigEdge           = ADC_EXT_TRIG_EDGE_NONE;
    

  24.     adcConfig.extTrigConv           = ADC_EXT_TRIG_CONV_TMR1_CC1;
    

  25.     adcConfig.dataAlign             = ADC_DATA_ALIGN_RIGHT;
    

  26.     adcConfig.nbrOfChannel          = 4;
    

  27.     ADC_Config(ADC1, &adcConfig);
    


  28. 

  29.     ADC_CommonConfigStructInit(&adcCommonConfig);
    

  30.     /*Set ADC Clock Prescaler. ADC_Clock = APB2_Clock/4, 84/4=21MHz*/
    

  31.     adcCommonConfig.prescaler = ADC_PRESCALER_DIV4;
    

  32.     ADC_CommonConfig(&adcCommonConfig);
    

  33.     
    

  34.     
    

  35.     /* ADC channel 0-3 Convert configuration */
    

  36.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  37.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_1, 2, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  38.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_2, 3, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  39.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_3, 4, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  40.     /* Enable complete conversion interupt */
    

  41.     ADC_EnableInterrupt(ADC1, ADC_INT_EOC);
    

  42.     
    

  43.     
    

  44.     /* NVIC configuration */
    

  45.     NVIC_EnableIRQRequest(ADC_IRQn, 1, 1);
    

  46.     /* Enable ADC */
    

  47.     ADC_Enable(ADC1);
    

  48.     
    

  49. }
中断函数：
复制
  1. uint16_t adcData[4] = {0};
    

  2. uint16_t adcIndex = 0;
    

  3. void ADC_IRQHandler(void)
    

  4. {
    

  5.     if (ADC_ReadStatusFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC))
    

  6.     {
    

  7.         ADC_ClearStatusFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC);
    

  8.         
    

  9.         adcData[adcIndex++] = ADC_ReadConversionValue(ADC1);
    

  10.         if(adcIndex == 4)
    

  11.         {
    

  12. //            adcIndex = 0;
    

  13.         }else{
    

  14.             ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    

  15.         }
    

  16.     }
    

  17. }


在使用规则通道采样时要注意：多路采样时如果不用DMA方式读取数据的话，不要使用连续扫描模式。因为规则采样在采集多路ADC时只有一个转换完成标志。而且数据寄存器也只有1个。
这里我使用的是触发一次采样一次。没有使用连续扫描模式。

测试代码:
复制
  1. #include "nr_micro_shell.h"
    


  2. 

  3. void adc_read(char argc, char *argv)
    

  4. {
    

  5.     ADC_SoftwareStartConv(ADC1);    //ADC_EnableSoftwareStartInjectedConv();
    

  6.     printf("ADC:\r\n");
    

  7.     while(adcIndex < 4);
    

  8.     adcIndex = 0;
    

  9.     printf("1=%X\r\n",adcData[0]);
    

  10.     printf("2=%X\r\n",adcData[1]);
    

  11.     printf("3=%X\r\n",adcData[2]);
    

  12.     printf("4=%X\r\n",adcData[3]);
    

  13. }
    


  14. 

  15. NR_SHELL_CMD_EXPORT(adc,   adc_read,     "adc data");

通过串口查看ADC采样值：
2.png


ADC注入序列采样模式:

接下来试试注入序列采样模式。
初始化如下：
复制
  1. void ADC_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     GPIO_Config_T       gpioConfig;
    

  4.     ADC_Config_T        adcConfig;
    

  5.     ADC_CommonConfig_T  adcCommonConfig;
    


  6. 

  7.     /* Enable GPIOA clock */
    

  8.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOA);
    

  9.     /* ADC channel 0 configuration */
    

  10.     GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
    

  11.     gpioConfig.mode    = GPIO_MODE_AN;
    

  12.     gpioConfig.pupd    = GPIO_PUPD_NOPULL;
    

  13.     gpioConfig.pin     = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
    

  14.     GPIO_Config(GPIOA, &gpioConfig);
    


  15. 

  16.     /* Enable ADC clock */
    

  17.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC1);
    

  18.     /* ADC configuration */
    

  19.     ADC_Reset();
    

  20.     adcConfig.resolution            = ADC_RESOLUTION_12BIT;
    

  21.     adcConfig.scanConvMode          = ENABLE; //DISABLE;
    

  22.     adcConfig.continuousConvMode    = DISABLE;
    

  23.     adcConfig.extTrigEdge           = ADC_EXT_TRIG_EDGE_NONE;
    

  24.     adcConfig.extTrigConv           = ADC_EXT_TRIG_CONV_TMR1_CC1;
    

  25.     adcConfig.dataAlign             = ADC_DATA_ALIGN_RIGHT;
    

  26.     adcConfig.nbrOfChannel          = 4;
    

  27.     ADC_Config(ADC1, &adcConfig);
    


  28. 

  29.     ADC_CommonConfigStructInit(&adcCommonConfig);
    

  30.     /*Set ADC Clock Prescaler. ADC_Clock = APB2_Clock/4, 84/4=21MHz*/
    

  31.     adcCommonConfig.prescaler = ADC_PRESCALER_DIV4;
    

  32.     ADC_CommonConfig(&adcCommonConfig);
    

  33.     
    

  34.     
    

  35. //    /* ADC channel 0-3 Convert configuration */
    

  36. //    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  37. //    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_1, 2, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  38. //    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_2, 3, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  39. //    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_3, 4, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  40. //    /* Enable complete conversion interupt */
    

  41. //    ADC_EnableInterrupt(ADC1, ADC_INT_EOC);
    

  42.     
    

  43.     
    

  44.     ADC_ConfigInjectedSequencerLength(ADC1, 4);
    

  45.     ADC_ConfigInjectedChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  46.     ADC_ConfigInjectedChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_1, 2, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  47.     ADC_ConfigInjectedChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_2, 3, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  48.     ADC_ConfigInjectedChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_3, 4, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  49.     ADC_EnableInterrupt(ADC1, ADC_INT_INJEOC);
    

  50.     
    

  51.     
    

  52.     /* NVIC configuration */
    

  53.     NVIC_EnableIRQRequest(ADC_IRQn, 1, 1);
    

  54.     /* Enable ADC */
    

  55.     ADC_Enable(ADC1);
    

  56.     
    

  57. }
中断读取数据：
复制
  1. uint16_t adcData[4] = {0};
    

  2. uint16_t adcIndex = 0;
    

  3. void ADC_IRQHandler(void)
    

  4. {
    

  5. //    if (ADC_ReadStatusFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC))
    

  6. //    {
    

  7. //        ADC_ClearStatusFlag(ADC1, ADC_FLAG_EOC);
    

  8. //        
    

  9. //        adcData[adcIndex++] = ADC_ReadConversionValue(ADC1);
    

  10. //        if(adcIndex == 4)
    

  11. //        {
    

  12. //        }else{
    

  13. //            ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    

  14. //        }
    

  15. //    }
    

  16.     
    

  17.     if (ADC_ReadStatusFlag(ADC1, ADC_FLAG_INJEOC))
    

  18.     {
    

  19.         ADC_ClearStatusFlag(ADC1, ADC_FLAG_INJEOC);
    

  20.         adcData[0] = ADC_ReadInjectedConversionValue(ADC1,1);
    

  21.         adcData[1] = ADC_ReadInjectedConversionValue(ADC1,2);
    

  22.         adcData[2] = ADC_ReadInjectedConversionValue(ADC1,3);
    

  23.         adcData[3] = ADC_ReadInjectedConversionValue(ADC1,4);
    

  24.         adcIndex = 4;
    

  25.     }
    

  26. }
测试代码：
复制
  1. void adcin_read(char argc, char *argv)
    

  2. {
    

  3.     ADC_EnableSoftwareStartInjectedConv(ADC1);
    

  4.     printf("ADC1 Inject:\r\n");
    

  5.     while(adcIndex < 4);
    

  6.     adcIndex = 0;
    

  7.     printf("1=%X\r\n",adcData[0]);
    

  8.     printf("2=%X\r\n",adcData[1]);
    

  9.     printf("3=%X\r\n",adcData[2]);
    

  10.     printf("4=%X\r\n",adcData[3]);
    

  11. }
    

  12. NR_SHELL_CMD_EXPORT(adc,   adcin_read,     "adc data");
最终串口打印数据：
5.png



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