STM32CubeMX系列05——ADC(轮询、中断、DMA)

只看该作者 · 2022-11-23 13:54

单通道轮询在转换时会阻塞直到转换完成。

只看该作者 · 2022-11-23 13:55

单通道中断

第一步：配置上：在“单通道轮询”实现配置基础上再打开ADC全局中断。

只看该作者 · 2022-11-23 13:55

第二步：点击生成代码

只看该作者 · 2022-11-23 13:56

第三步：串口重定向，在usart.c中添加如下代码。

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// 需要调用stdio.h文件

#include <stdio.h>

//取消ARM的半主机工作模式

#pragma import(__use_no_semihosting)//标准库需要的支持函数                 

struct __FILE 

{ 

        int handle; 

}; 

FILE __stdout;       

void _sys_exit(int x) //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式

{ 

        x = x;

} 



int fputc(int ch, FILE *f)

{  

        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);

        return ch;

}

只看该作者 · 2022-11-23 14:00

第四步：编写 main.c 代码

生成后查看代码，在stm32f1xx_it.c文件中有 ADC1通道2的中断函数ADC1_2_IRQHandler，这个中断函数又调用了HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);

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/**

  * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url] This function handles ADC1 and ADC2 global interrupts.

  */

void ADC1_2_IRQHandler(void)

{

  /* USER CODE BEGIN ADC1_2_IRQn 0 */



  /* USER CODE END ADC1_2_IRQn 0 */

  HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);

  /* USER CODE BEGIN ADC1_2_IRQn 1 */



  /* USER CODE END ADC1_2_IRQn 1 */

}

只看该作者 · 2022-11-23 14:01

在HAL_ADC_IRQHandler(&hadc1);函数在stm32f1xx_hal_adc.c中，这个函数考虑了很多情况，其中调用了HAL_ADC_ConvCpltCallback(hadc);，还是在同一个文件中，这是一个弱函数。根据翻译，很好理解，我们直接重新定义这个方法即可。

只看该作者 · 2022-11-23 14:02

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/**

  * @brief  Conversion complete callback in non blocking mode 

  * @param  hadc: ADC handle

  * @retval None

  */

__weak void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)

{

  /* Prevent unused argument(s) compilation warning */

  UNUSED(hadc);

  /* NOTE : This function should not be modified. When the callback is needed,

            function HAL_ADC_ConvCpltCallback must be implemented in the user file.

   */

}

只看该作者 · 2022-11-23 14:07

main.c
/* USER CODE BEGIN PFP */
// 重定义ADC转换完成回调函数
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc == &hadc1)
{
uint16_t adc_value = HAL_ADC_GetValue(hadc);
printf("refresh adc value:%f \r\n", adc_value/4096.0*3.3);
// 重新开启ADC中断
HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
}
}
/* USER CODE END PFP */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{
  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();

  /* USER CODE BEGIN WHILE */
// 开启ADC中断
HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
  while (1)
  {
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

只看该作者 · 2022-11-23 14:07

效果和轮询的一样，不过这个会一直执行，而且很快

实际上，这里设置的是单次转换，所以中断只会触发一次，需要再次使用HAL_ADC_Start_IT开启中断。如果需要实时的转换，可以将转换设为连续模式，这样的话ADC转换器便会实时的持续的进行转换，那将是非常消耗CPU的，以至于main将不能正常执行（采样时间太短的话）。

只看该作者 · 2022-11-23 14:08

开启中断后，一般需要实现HAL_ADC_ConvCpltCallback函数，在callback中GetValue，也可以在程序其他地方像轮询那样先判断ADC状态，再GetValue。

只看该作者 · 2022-11-23 14:09

3.3. 多通道轮询

第一步：ADC配置
多通道时扫描模式会自动打开。要开启“Discontinuous Conversion Mode”。

只看该作者 · 2022-11-23 14:09

第二步：点击生成代码

只看该作者 · 2022-11-23 14:10

第三步：串口重定向，在usart.c中添加如下代码。
// 需要调用stdio.h文件
#include <stdio.h>
//取消ARM的半主机工作模式
#pragma import(__use_no_semihosting)//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;
};
FILE __stdout;
void _sys_exit(int x) //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
{
x = x;
}

int fputc(int ch, FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
return ch;
}

只看该作者 · 2022-11-23 14:15

第四步：编写 main.c 代码

只看该作者 · 2022-11-23 14:18

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
const uint8_t kNbrOfPin = 3;
  while (1)
  {
for(int i = 0; i < kNbrOfPin; i++)
{
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 100);
float value = 0;
uint32_t state = HAL_ADC_GetState(&hadc1);
if (( state & HAL_ADC_STATE_REG_EOC) == HAL_ADC_STATE_REG_EOC)
{
value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
printf("adc value [%d]:%f\r\n", i,value/4096.0*3.3);
}
else
{
printf("adc state[%d]:%d\r\n", i, state);
}
}
HAL_ADC_Stop(&hadc1);
HAL_Delay(200);
/* USER CODE END WHILE */

/* USER CODE BEGIN 3 */
  }

只看该作者 · 2022-11-23 14:19

效果验证

只看该作者 · 2022-11-23 14:22

DMA模式
第一步：ADC配置

只看该作者 · 2022-11-23 14:22

只看该作者 · 2022-11-23 14:23

第二步：点击生成代码
第三步：串口重定向，在usart.c中添加如下代码、

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// 需要调用stdio.h文件

#include <stdio.h>

//取消ARM的半主机工作模式

#pragma import(__use_no_semihosting)//标准库需要的支持函数                 

struct __FILE 

{ 

        int handle; 

}; 

FILE __stdout;       

void _sys_exit(int x) //定义_sys_exit()以避免使用半主机模式

{ 

        x = x;

} 



int fputc(int ch, FILE *f)

{  

        HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);

        return ch;

}

只看该作者 · 2022-11-23 14:24

第四步：编写 main.c 代码

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/* USER CODE BEGIN PFP */

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)

{

        if(hadc == &hadc1)

        {

                // 使用DMA其实也会运行到这里，也可以将结果在这里输出。

                // 当然此函数也可以不写。

        }

}

/* USER CODE END PFP */



/**

  * @brief  The application entry point.

  * @retval int

  */

int main(void)

{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

        uint16_t adc_value[3] = {0};

  /* USER CODE END 1 */



  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

  HAL_Init();

  

  /* Configure the system clock */

  SystemClock_Config();

  

  /* Initialize all configured peripherals */

  MX_GPIO_Init();

  MX_DMA_Init();

  MX_ADC1_Init();

  MX_USART1_UART_Init();

  

  /* USER CODE BEGIN WHILE */

        HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);

        // enable DMA通道

        // 参数：ADC1、目标缓冲区地址、从ADC外围设备传输到内存的数据长度

        /*

         * 此处有个大坑，经过测试，DMA中断非常容易进（具体的不知道）

         *

         * 如果ADC采样周期短的话，一直在执行中断，

         * 导致无法执行主程序，因此会卡死在这个函数里面出不去。

         *

         * 因此，ADC的采用周期需要长一点。

         */

        HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)adc_value, 3);

        

  while (1)

  {

        printf("-------------------- \r\n");

        printf("adc value[0]:%f \r\n", adc_value[0]/4096.0*3.3);

        printf("adc value[1]:%f \r\n", adc_value[1]/4096.0*3.3);

        printf("adc value[2]:%f \r\n", adc_value[2]/4096.0*3.3);

        HAL_Delay(1000);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

  }

  /* USER CODE END 3 */

}