STM32F051x ADC+TIM+DMA详解！世上最详！

只看该作者 · 2013-8-5 21:30

本帖最后由 xiaxuepiaopiao 于 2013-8-5 21:35 编辑

闲来无事，玩玩去年申请过来的STM32f0Discovery，决定试试 ADC+TIM+DMA方式。具体方法是每隔10s钟TIM触发一次AD转换，之后从DMA读走数据。讲讲ADC中最重要编程的部分，看看下面这张ADC结构图：

   ADC可选择外部触发，有5个信号，TIM1_TRGO,TIM1_CC4,...TIM15_TRGO，TIM1_CC4容易理解，就是TIM1输出捕获4通道触发（PWM模式下）。那TRGO是什么呢？Trigger Output，触发输出，定时器均有Trigger Output信号（自己看看定时器的结构图），以下事情可以触发TRGO信号：（摘自stm32f0xx.tim.c TIM_SelectOutputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TRGOSource)函数）
  * - For all TIMx
  *          @arg TIM_TRGOSource_Reset:  The UG bit in the TIM_EGR register is used as the trigger output (TRGO).
  *          @arg TIM_TRGOSource_Enable: The Counter Enable CEN is used as the trigger output (TRGO).
  *          @arg TIM_TRGOSource_Update: The update event is selected as the trigger output (TRGO).
  *
  * - For all TIMx except TIM6
  *          @arg TIM_TRGOSource_OC1: The trigger output sends a positive pulse when the CC1IF flag
  *                                  is to be set, as soon as a capture or compare match occurs (TRGO).
  *          @arg TIM_TRGOSource_OC1Ref: OC1REF signal is used as the trigger output (TRGO).
  *          @arg TIM_TRGOSource_OC2Ref: OC2REF signal is used as the trigger output (TRGO).
  *          @arg TIM_TRGOSource_OC3Ref: OC3REF signal is used as the trigger output (TRGO).
  *          @arg TIM_TRGOSource_OC4Ref: OC4REF signal is used as the trigger output (TRGO).
即复位、使能、输出捕获均能引起TRGO事件。所以若想利用TIM的TRGO引发ADC转换，记得必须加上：
TIM_SelectOutputTrigger(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_TRGOSource)函数选择定时器的TRGO。当如果你想利用TIM1_CC4触发，就不必使用该函数，因为CC4不在TRGO行列内！
   上面有TIM_TRGOSource_OC1和TIM_TRGOSource_OC1Ref，OCxRef和OCx有啥区别，这里，有许多PWM模式知识要将。看看下面这张结构图：

   OCxRef参看信号由PWM模式决定，OCxRef再经过极性选择得到OCx，OCx必须被使能输出才得到PWM。PWM有模式1和模式2。PWM mode1为：当计数值cnt<预定值ccr时，输出有效电平（可简单视为高电平），cnt=ccr时，触发PWM，输出无效电平（低电平）；mode2相反，cnt<ccr，输出高，cnt>ccr，输出低；必须说说有两种计数模式，向上计数和向下计数；向上计数，从0向上递增；向下计数，从0xfff向下递减。所以若选择PWM模式1且向上计数，输出极性的变化必定是从高到低，即OCxRef是从有效电平到无效电平跳变。其他组合方式自己算算。极性选择，若选择TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High，表明输出OCx与OCxRef同相，若为Low表明反向。总输出极性=PWM模式选择 && PWM计数方式 && 极性选择。
   讲程序，TIM15 10s触发一次ADC有3种方法。1法：10s进入TIM中断，在中断中软件触发ADC。技术含量低，不采用，效率也低。2法：定时器配置为10s计时，ADC配置为ADC_ExternalTrigConv_T15_TRGO，TIM15的TRGO选择为TIM_TRGOSource_Update（即计数溢出事件）；3法:TIM15配置为PWM，周期10s，向上计数，PWM pulse值设定为1，ADC配置为ADC_ExternalTrigConv_T15_TRGO，TIM15的TRGO选择为TIM_TRGOSource_OC1。
   2法如下：
（1）GPIO设置
void GPIOConfig()
{
  GPIO_InitTypeDef       GPIO_InitStructure;
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);//使能外设GPIO时钟
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_Pin_0 |GPIO_Pin_1;//ADC_CH1 ADC_CH2
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//速率
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模式为模拟输入输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//上拉设置
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
}
（2）ADC配置
void ADCConfig()
{
  ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);

  ADC_DeInit(ADC1);
  ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//右对齐
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_Rising;//上升沿触发
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_T15_TRGO;//TIM15触发
// ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv =  ADC_ExternalTrigConv_T1_CC4;//选择TIM1 Compare&Capture4 作为触发源
  ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; //12位精度
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//连续模式禁止要由定时器触发
  ADC_InitStructure.ADC_ScanDirection = ADC_ScanDirection_Upward; //CH0-18
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

  ADC_OverrunModeCmd(ADC1,ENABLE);//数据覆盖方式，只保留最新的转换数据
  ADC_ChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0|ADC_Channel_1,ADC_SampleTime_239_5Cycles);
  ADC_GetCalibrationFactor(ADC1);       // 开始ADC校准
  ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
  while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_ADEN)==RESET); /* 等待ADC准备好 */

  ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);//使能DMA
  ADC_DMARequestModeConfig(ADC1,ADC_DMAMode_Circular);//DMA循环模式
}
（3）TIM15配置
void TIM15Config()
{
  //(1)选择TIM15 Update事件作为触发源（计数器溢出）
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM15, ENABLE);
//配置基础
  TIM_DeInit(TIM15);
  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=0;//48M
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=48000;//48k 1Tick=1ms
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=1000*10;//10s周期
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter=0;//发生RepetitionCounter+1次溢出事件后中断
  TIM_TimeBaseInit(TIM15,&TIM_TimeBaseStructure);
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM15,TIM_TRGOSource_Update);//TIM15的Update事件作为外部TRGO
  TIM_ClearFlag(TIM15,TIM_FLAG_Update); //防止一上电进入中断貌似可以不用？？
  TIM_Cmd(TIM15,ENABLE);//使能TIM3
}
（4）DMA配置
void DMAConfig()
{
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1 , ENABLE);//使能DMA时钟
  DMA_InitTypeDef       DMA_InitStructure;
  DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (INT32U)&(ADC1->DR);//外设基地址 ADC1数据寄存器地址
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr =(INT32U)ADCResult;//内存基地址：数组ADCResult地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//方向：外设为源地址即外设-》内存
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = BUFFER_SIZE;//BUFFER_SIZE是宏定义，为2
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//DMA外设地址不自加
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
  /* DMA1 Channel1 enable */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
}
（5）main函数
#define BUFFER_SIZE 2
INT16U ADCResult[BUFFER_SIZE];
INT16U ADC1ConvertedValue[BUFFER_SIZE];
void main()
{
  int i;
  GPIOConfig();
  ADCConfig();
  DMAConfig();
  TIM15Config();
  ADC_StartOfConversion(ADC1);
  //A conversion either starts immediately (software trigger configuration)or once a hardware trigger event
  //  occurs (hardware trigger configuration).

  while (1)
  {
while((DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1)) == RESET );
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);
for(i=0;i<BUFFER_SIZE;i++)
{
   ADC1ConvertedValue=ADCResult*3000/0x0fff;
}
asm("nop");
  }
}
ADC_StartOfConversion(ADC1)必须加入，看看注释就知道以及本帖图一ADC结构图就知道。
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3法程序如下：
只有TIM15配置不同，多了PWM配置。
void TIM15Config()
{
//（2）选择T15 TIM_TRGOSource_OC1 作为触发
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM15, ENABLE);

  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
  TIM_OCInitTypeDef    TIM_OCInitStructure;

  TIM_DeInit(TIM15);
  TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
  TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
  // Time base configuration /
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;  //48M
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 48000; //48k 1Tick=1ms
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000*10;//周期10s
  TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数
  TIM_TimeBaseInit(TIM15, &TIM_TimeBaseStructure);
  TIM_SelectOutputTrigger(TIM15,TIM_TRGOSource_OC1);//TIM15的OC1事件作为外部TRGO
  TIM_ClearFlag(TIM15,TIM_FLAG_CC1);
  // Output Compare PWM Mode configuration
  TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
  //PWM模式1－在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道1为有效电平，否则为无效电平；
  //PWM模式2－在向上计数时，一旦TIMx_CNT<TIMx_CCR1时通道2为无效电平，否则为有效电平；

  TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//OC与OCRef同相
  TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
  TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 0x01;
  TIM_OC1Init(TIM15, &TIM_OCInitStructure);
  //TIM1 enable counter //
  TIM_Cmd(TIM15, ENABLE);
  //Main Output Enable //
  TIM_CtrlPWMOutputs(TIM15, ENABLE);
}
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   如果选择TIM1_CC4触发ADC，TIM配置中TIM_SelectOutputTrigger函数不必有（也不应该有，第二个参数没合适的）。。。官网例程中TIM就有CC4触发的例子