STM32 ADC多通道转换

只看该作者 · 2013-12-13 10:28

      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"       //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) as alternate 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_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;
      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 PLL is ready
   RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); //Select PLL as system clock source
   while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08); //Wait till PLL is used as system clock source
   ／＊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

      }
  }

／＊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 ADC1 reset 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


}

／＊配置DMA*/
void DMA_Configuration(void)
      {
      ／＊ ADC1  DMA1 Channel Config */
      DMA_InitTypeDef DMA_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);


      }

／＊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】【i】;

      }

      After_filter【i】=sum/N;

      sum=0;
   }

}

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);