用ADC连续采集11路模拟信号，并由DMA传输到内存

只看该作者 · 2016-12-14 18:02

描述：用ADC连续采集11路模拟信号，并由DMA传输到内存。ADC配置为扫描并且连续转换模式，ADC的时钟配置为12MHZ。在每次转换结束后，由DMA循环将转换的数据传输到内存中。ADC可以连续采集N次求平均值。最后通过串口传输出最后转换的结果。
程序如下：

#include "stm32f10x.h" [url=]//[/url]这个头文件包括STM32F10x所有外围寄存器、位、内存映射的定义

#include "eval.h" //头文件（包括串口、按键、LED的函数声明）

#include "SysTickDelay.h"

#include "UART_INTERFACE.h"

#include <stdio.h>

#define N 50 //每通道采50次

#define M 12 //为12个通道

vu16 AD_Value[N][M]; //用来存放ADC转换结果，也是DMA的目标地址

vu16 After_filter[M]; //用来存放求平均值之后的结果

int i;

/*GPIO管脚的配置

选用ADC的通道0 1 2 8 9 10 11 12 13 14 15，分别对应的管脚为PA0 PA1 PA2 PB0 PB1 PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5

串口使用USART1其中TX为PA9，RX为PA10 */

void GPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* Configure USART1 Tx (PA.09) asalternate function push-pull */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode =GPIO_Mode_AF_PP; //因为USART1管脚是以复用的形式接到GPIO口上的，所以使用复用推挽式输出

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

/* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_10;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

//PA0/1/2 作为模拟通道输入引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0| GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚

GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

//PB0/1 作为模拟通道输入引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚

GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);

//PC0/1/2/3/4/5 作为模拟通道输入引脚

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AIN; //模拟输入引脚

GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);

}

/*配置系统时钟,使能各外设时钟*/

void RCC_Configuration(void)

{

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

RCC_DeInit(); //RCC 系统复位

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); //开启HSE

HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); //等待HSE准备好

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)

{

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); //Enable Prefetch Buffer

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); //Set 2 Latency cycles

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); //AHB clock = SYSCLK

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); //APB2 clock = HCLK

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); //APB1 clock = HCLK/2

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_6); //PLLCLK = 12MHz * 6 = 72 MHz

RCC_PLLCmd(ENABLE); //Enable PLL

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); //Wait till PLLis ready

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //SelectPLL as system clock source

while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clocksource

/*使能各个外设时钟*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB

| RCC_APB2Periph_GPIOC |RCC_APB2Periph_ADC1| RCC_APB2Periph_AFIO |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE ); //使能ADC1通道时钟，各个管脚时钟

/* Configure ADCCLK such as ADCCLK = PCLK2/6 */

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE); //使能DMA传输

}

只看该作者 · 2016-12-14 18:03

/*配置ADC1*/

void ADC1_Configuration(void)

{

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

ADC_DeInit(ADC1); //将外设 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值

/* ADC1 configuration------------------------------------------------------*/

ADC_InitStructure.ADC_Mode= ADC_Mode_Independent; //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE; //模数转换工作在扫描模式

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode= ENABLE; //模数转换工作在连续转换模式

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv= ADC_ExternalTrigConv_None; //外部触发转换关闭

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

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel= M; //顺序进行规则转换的ADC通道的数目

ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器

/*ADC1 regular channel11 configuration */

//设置指定ADC的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间

//ADC1,ADC通道x,规则采样顺序值为y,采样时间为239.5周期

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_8, 5, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9, 6, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10, 7, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11, 8, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_12, 9, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13, 10, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_14, 11, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_15, 12, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

// 开启ADC的DMA支持（要实现DMA功能，还需独立配置DMA通道等参数）

ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);

/* Enable ADC1 */

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //使能指定的ADC1

/* Enable ADC1reset calibaration register */

ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位指定的ADC1的校准寄存器

/* Check the end of ADC1 reset calibration register */

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //获取ADC1复位校准寄存器的状态,设置状态则等待

/* Start ADC1 calibaration */

ADC_StartCalibration(ADC1); //开始指定ADC1的校准状态

/* Check the end of ADC1 calibration */

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //获取指定ADC1的校准程序,设置状态则等待

}

只看该作者 · 2016-12-14 18:05

/*配置DMA*/

void DMA_Configuration(void)

{

/* ADC1 DMA1Channel Config */

DMA_InitTypeDefDMA_InitStructure;

DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //将DMA的通道1寄存器重设为缺省值

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr= (u32)&ADC1->DR; //DMA外设ADC基地址

DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr= (u32)&AD_Value; //DMA内存基地址

DMA_InitStructure.DMA_DIR= DMA_DIR_PeripheralSRC; //内存作为数据传输的目的地

DMA_InitStructure.DMA_BufferSize= N*M; //DMA通道的DMA缓存的大小

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc= DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址寄存器不变

DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc= DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址寄存器递增

DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize= DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位

DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize= DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //数据宽度为16位

DMA_InitStructure.DMA_Mode= DMA_Mode_Circular; //工作在循环缓存模式

DMA_InitStructure.DMA_Priority= DMA_Priority_High; //DMA通道 x拥有高优先级

DMA_InitStructure.DMA_M2M= DMA_M2M_Disable; //DMA通道x没有设置为内存到内存传输

DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure); //根据DMA_InitStruct中指定的参数初始化DMA的通道

}

//配置所有外设

void Init_All_Periph(void)

{

RCC_Configuration();

GPIO_Configuration();

ADC1_Configuration();

DMA_Configuration();

//USART1_Configuration();

USART_Configuration(9600);

}

只看该作者 · 2016-12-14 18:05

/*获取ADC的值，将二进制换算为十进制*/

u16 GetVolt(u16 advalue)

{

return(u16)(advalue * 330 / 4096); //求的结果扩大了100倍，方便下面求出小数

}

/*求平均值函数*/

void filter(void)

{

int sum = 0;

u8 count;

for(i=0;i<12;i++)

{

for ( count=0;count<N;count++)

{

sum += AD_Value[count];

      }

      After_filter=sum/N;

      sum=0;
   }

}

只看该作者 · 2016-12-14 18:06

int main(void)

{



      u16    value[M];



   init_All_Periph();

   SysTick_Initaize();

/* Start ADC1 Software Conversion */

   ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);

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

   while(1)

         {

            while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待传输完成否则第一位数据容易丢失



      filter();

            for(i=0;i<12;i++)

            {

               value[i]= GetVolt(After_filter[i]);



            printf("value[%d]:\t%d.%dv\n",i,value[i]/100,value[i]%100) ;

               delay_ms(100);

            }

            }



}

总结

该程序中的两个宏定义，M和N，分别代表有多少个通道，每个通道转换多少次，可以修改其值。

曾出现的问题：配置时钟时要知道外部晶振是多少，以便准确配置时钟。将转换值由二进制转换为十进制时，要先扩大100倍，方便显示小数。最后串口输出时在printf语句之前加这句代码，防止输出的第一位数据丢失：while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);

只看该作者 · 2016-12-23 22:09

能详解DMA工作原理吗？不太了解DMA，只知道是不用CPU而直接存速度快点，1usADC+115.2us串口，用不用DMA还不是一样差不多速度速度

只看该作者 · 2016-12-24 21:59

changle11sdo5 发表于 2016-12-23 22:09
能详解DMA工作原理吗？不太了解DMA，只知道是不用CPU而直接存速度快点，1usADC+115.2us串口，用不用DMA还不 ...

DMA是个数据搬运工具，不需要CPU参与。