基于STM32CUBEIDE在DMA模式下扫描多个通道的ADC经验分享

1万 · 2023-6-14 14:44

概述

本章STM32CUBEMX配置STM32F103的ADC在DMA模式扫描多个通道，通过串口进行打印。

生成例程

使用STM32CUBEMX生成例程，这里使用NUCLEO-F103RB开发板。

查看原理图，PA2和PA3设置为开发板的串口。

配置串口。

开启中断。

查看原理图，Arduino的接口A0-A5都是AD口。

ADC通道配置

ADC1配置。

● ADCs_Common_Settings：

○ Mode：

Independent mod 独立 ADC 模式，当使用一个 ADC 时是独立模式，使用两个 ADC 时是双模式，在双模式下还有很多细分模式可选，具体配置 ADC_CR1

UALMOD 位。

● ADC_Settings：

○ Data Alignment：

Right alignment 转换结果数据右对齐，一般我们选择右对齐模式。

Left alignment 转换结果数据左对齐。

○ Scan Conversion Mode：

Disabled 禁止扫描模式。如果是单通道 AD 转换使用 DISABLE。

Enabled 开启扫描模式。如果是多通道 AD 转换使用 ENABLE。

○ Continuous Conversion Mode：

Disabled 单次转换。转换一次后停止需要手动控制才重新启动转换。

Enabled 自动连续转换。

○ DiscontinuousConvMode：

Disabled 禁止间断模式。这个在需要考虑功耗问题的产品中很有必要，也就是在某个事件触发下，开启转换。

Enabled 开启间断模式。

● ADC_Regular_ConversionMode：

Enable Regular Conversions 是否使能规则转换。

Number Of Conversion ADC转换通道数目，有几个写几个就行。

External Trigger Conversion Source 外部触发选择。这个有多个选择，一般采用软件触发方式。

● Rank：

Channel ADC转换通道

Sampling Time 采样周期选择，采样周期越短，ADC 转换数据输出周期就越短但数据精度也越低，采样周期越长，ADC 转换数据输出周期就越长同时数据精度越高。

● ADC_Injected_ConversionMode：

Enable Injected Conversions 是否使能注入转换。注入通道只有在规则通道存在时才会出现。

● WatchDog：

Enable Analog WatchDog Mode 是否使能模拟看门狗中断。当被 ADC 转换的模拟电压低于低阈值或者高于高阈值时，就会产生中断。

DMA开启。

生成独立的文件。

STM32CUBEIDE配置

若需要打印浮点型，需要勾选下面的选项。

1万 · 2023-6-14 14:45

串口重定向

在main.c中，添加头文件，若不添加会出现 identifier "FILE" is undefined报错。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

复制代码

函数声明和串口重定向：

/* USER CODE BEGIN PFP */
#ifdef __GNUC__ //串口重定向
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
HAL_UART_Transmit(&huart2 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END PFP */

复制代码

代码

定义变量，存放采集到的数据。

/* USER CODE BEGIN 0 */
uint8_t i;
uint16_t adc1Buf[3];//ADC1数组
uint16_t adc2Buf[3];//ADC2数组
/* USER CODE END 0 */

复制代码

使能ADC传输。

/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC1_Value,30); //使用DMA传输
/* USER CODE END 2 */

复制代码

主循环。

/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(ADC1_Flag==1)
{
ADC1_Flag=0;
ADC1_1=0;
ADC1_2=0;
ADC1_3=0;
for(i=0;i<30;)
{
ADC1_1+=ADC1_Value[i++];
ADC1_2+=ADC1_Value[i++];
ADC1_3+=ADC1_Value[i++];
}
printf("\n");
printf("adc1_IN0(PA0)=%4.0d,ADC_IN0=%1.4f\r\n",ADC1_1/10,ADC1_1/10*3.3f/4096);
printf("adc1_IN1(PA1)=%4.0d,ADC_IN1=%1.4f\r\n",ADC1_2/10,ADC1_2/10*3.3f/4096);
printf("adc1_IN4(PA4)=%4.0d,ADC_IN2=%1.4f\r\n",ADC1_3/10,ADC1_3/10*3.3f/4096);
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC1_Value,30); //使用DMA传输
}
HAL_Delay(1000);
}
/* USER CODE END 3 */

复制代码

ADC回调函数。

DMA传输的时候如果读取内存片段，会有仲裁器的问题，加了一句关闭DMA的语句HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1);

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc->Instance == ADC1){
ADC1_Flag=1;
/*
* DMA传输的时候如果读取内存片段，会有仲裁器的问题，加了一句关闭DMA的语
*/
HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1);
}
}
/* USER CODE END 4 */

复制代码

测试结果

输入固定电压进行测试。

Normal下测试结果如下。

若不试用关闭DMA的语句HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1);

会造成数据错乱。

Circular可以下可以一直进行采集，不需要HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1)都可。

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