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[APM32E1] APM32E103 ADC特性讲解及如何通过DMA读取ADC数值

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 楼主| lc115647 发表于 2024-12-10 23:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
ADC, APM32E103, DMA
1、APM32E103 ADC特性
系列产品有3个 ADC，精度为 12位，每个 ADC最多有 16个外部通道和 2个内部通道。其中 ADC1和 ADC2都有 16个外部通道， ADC3一般有 8个外部通道，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。
  • ADC供电要求：2.4V到3.6V，一般电源电压为3.3V
  • ADC输入范围：VREF- ≤VIN ≤VREF+。
  • ADC模式： 独立 ADC模式 、 双 重 ADC模式
  • 支持自校准功能：通过设置 ADC_CTRL2寄存器的 CAL位启动校准。在校准期间 CAL位置 1，校准结束硬件清零，每次上电前都重新执行一次校准操作。

2、ADC简介
2.1 模式介绍
扫描模式：这个模式就是自动扫描你开启的所有通道进行转换，直至转换完。例如你开启了CH0、CH1、CH2、CH3这四个通道，启动转换后ADC会自动将这4个通道全部转换完，但是这种连续性是可以被打断的，所以就引出了间断模式。


连续模式： 开启连续模式后，ADC的转换不由其他控制。例如将ADC设置为了定时器的TGRO触发采样，如果开启连续模式，ADC将忽略定时器的触发采样。（连续转换模式开启后其实就是满频率的采样）。


间断模式： 可以将多个通道进行分组采集，例如你开启了CH0~3这4个通道，假如你设置了间断次数为4，就相当于将4个通道分成了4组，每组1个通道，那么要想采集完这4个通道就需要手动触发4次ADC采集；如果设置了间断次数为2，那么采集完4个通道就需要手动触发2次ADC采集。
3、ADC的采样时间和采样频率的计算
根据手册上公式： TCONV=采样时间 +12.5个固定周期
采样时间由 SMPCYCCFGx[2:0]位控制，最小采样周期为 1.5个，当ADCCLK=14MHz，采样时间为 1.5周期： TCONV（转换时间）=1.5周期 +12.5周期 =14周期 =1 μs；因此可以知道E103 ADC最大的信号采样频率为1MHz；
4、ADC规则序列和注入序列
ADC 有两组不同的通道采样方式：规则组（Regular Group）和注入组（Injected Group）。它们在工作模式、优先级、使用方式等方面有所不同
规则.png
5、独立ADC模式与双重ADC模式
独立ADC模式：即只使用一个ADC控制器模块对通道上的数据进行采样，每次只能读取一个通道上面的值；多通道、连续转换模式可如下所示

E103具有三个ADC并提供双 ADC 模式：可以以ADC1 为主，ADC2 为从。对于常规通道转换和注入通道转换，ADC1 与 ADC2 在内部同步。ADC1 与 ADC2 一起工作。可同时读取两个不同通道的值
双 ADC 常规同步模式用于同时执行两个转换，以实现 ADC1 与 ADC2 的同步。每个 ADC转换一个通道序列（已使能扫描并配置每个 ADC 的定序器）或者转换单个通道（已禁止扫描）。可以从外部触发或通过软件启动转换。在此模式下，ADC1 和 ADC2 的转换结果存储在 ADC1 的数据寄存器（32 位格式）中。下图显示了 ADC1 和 ADC2 同时转换两个序列的方式。ADC1 依次转换一个序列的16个通道：通道 15 到通道 0，ADC2 也依次转换一个序列的16个通道：通道 0 到通道 15。
常规双ADC同步模式如下所示

6、应用代码
ADC应用初始化
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  1. void ADC_Init(void)
    

  2. {
    

  3.        GPIO_Config_T           gpioConfig;
    

  4.        ADC_Config_T            adcConfig;
    


  5. 

  6.        /* Enable GPIOA clock */
    

  7.        RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_GPIOA);
    


  8. 

  9.        /* Configure PC0 (ADC Channel0) as analog input */
    

  10.        GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
    

  11.        gpioConfig.mode    = GPIO_MODE_ANALOG;
    

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

  13.        GPIO_Config(GPIOA, &gpioConfig);
    


  14. 

  15.        /* ADCCLK = PCLK2/4 */
    

  16.        RCM_ConfigADCCLK(RCM_PCLK2_DIV_4);
    


  17. 

  18.        /* Enable ADC clock */
    

  19.        RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC1);
    


  20. 

  21.        /* ADC configuration */
    

  22.        ADC_Reset(ADC1);
    


  23. 

  24.        ADC_ConfigStructInit(&adcConfig);
    

  25.        adcConfig.mode                  = ADC_MODE_INDEPENDENT;
    

  26.        adcConfig.scanConvMode          = ENABLE;
    

  27.        adcConfig.continuosConvMode     = DISABLE;
    

  28.        adcConfig.externalTrigConv      = ADC_EXT_TRIG_CONV_None;
    

  29.        adcConfig.dataAlign             = ADC_DATA_ALIGN_RIGHT;
    

  30.        /* channel number */
    

  31.        adcConfig.nbrOfChannel          = 1;
    

  32.        ADC_Config(ADC1, &adcConfig);
    


  33. 

  34.        /* ADC channel Convert configuration */
    

  35.        ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_13CYCLES5);
    


  36. 

  37.        /* Enable ADC DMA */
    

  38.        ADC_EnableDMA(ADC1);
    


  39. 

  40.        /* Enable ADC */
    

  41.        ADC_Enable(ADC1);
    


  42. 

  43.        /* Enable ADC1 reset calibration register */
    

  44.        ADC_ResetCalibration(ADC1);
    

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

  46.        while (ADC_ReadResetCalibrationStatus(ADC1));
    


  47. 

  48.        /* Start ADC1 calibration */
    

  49.        ADC_StartCalibration(ADC1);
    

  50.        /* Check the end of ADC1 calibration */
    

  51.        while (ADC_ReadCalibrationStartFlag(ADC1));
    


  52. 

  53.        /* Start ADC1 Software Conversion */
    

  54.        ADC_EnableSoftwareStartConv(ADC1);
    

  55. }
DMA初始化
复制
  1. void DMA_Init(void)
    

  2. {
    

  3.         DMA_Config_T dmaConfig;
    


  4. 

  5.         /* Enable DMA Clock */
    

  6.        RCM_EnableAHBPeriphClock(RCM_AHB_PERIPH_DMA1);
    


  7. 

  8.        /* DMA config */
    

  9.        dmaConfig.peripheralBaseAddr = ((uint32_t)ADC1_BASE + 0x4C);
    

  10.        dmaConfig.memoryBaseAddr = (uint32_t)&DMA_ADCConvertedValue;
    

  11.        dmaConfig.dir = DMA_DIR_PERIPHERAL_SRC;
    

  12.        dmaConfig.bufferSize = 1;
    

  13.        dmaConfig.peripheralInc = DMA_PERIPHERAL_INC_DISABLE;
    

  14.        dmaConfig.memoryInc = DMA_MEMORY_INC_DISABLE;
    

  15.        dmaConfig.peripheralDataSize = DMA_PERIPHERAL_DATA_SIZE_HALFWORD;
    

  16.        dmaConfig.memoryDataSize = DMA_MEMORY_DATA_SIZE_HALFWORD;
    

  17.        dmaConfig.loopMode = DMA_MODE_CIRCULAR;
    

  18.        dmaConfig.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
    

  19.        dmaConfig.M2M = DMA_M2MEN_DISABLE;
    


  20. 

  21.        /* Enable DMA channel */
    

  22.        DMA_Config(DMA1_Channel1, &dmaConfig);
    


  23. 

  24.        /* Enable DMA */
    

  25.        DMA_Enable(DMA1_Channel1);
    

  26. }
主函数应用
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    

  3.        /* ADC convert to voltage */
    

  4.        float voltage = 0;
    


  5. 

  6.        USART_Config_T USART_ConfigStruct;
    


  7. 

  8.        /* USART config */
    

  9.        USART_ConfigStruct.baudRate = 115200;
    

  10.        USART_ConfigStruct.hardwareFlow = USART_HARDWARE_FLOW_NONE;
    

  11.        USART_ConfigStruct.mode = USART_MODE_TX;
    

  12.        USART_ConfigStruct.parity = USART_PARITY_NONE;
    

  13.        USART_ConfigStruct.stopBits = USART_STOP_BIT_1;
    

  14.        USART_ConfigStruct.wordLength = USART_WORD_LEN_8B;
    


  15. 

  16.        APM_MINI_COMInit(COM1, &USART_ConfigStruct);
    


  17. 

  18.        /* DMA initialization */
    

  19.        DMA_Init();
    


  20. 

  21.        /* ADC1 initialization */
    

  22.        ADC_Init();
    


  23. 

  24.        while (1)
    

  25.        {
    

  26.               if (DMA_ReadStatusFlag(DMA1_FLAG_TC1) == SET)


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发光的梦 发表于 2025-9-9 09:04 | 显示全部楼层
ADC的应用还可以这么高级。
我这小项目，小工程，感觉见识太少了
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