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[APM32F4] APM32F411 TINY板实现TMR触发ADC采样+DMA传输

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 楼主| DKENNY 发表于 2023-9-16 13:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
ADC, TMR, DMA
本帖最后由 DKENNY 于 2023-9-18 14:05 编辑

最近看了看ADC采样，想着把ADC和DMA以及TMR结合起来研究看看，达到使用定时器触发ADC采样，并使用DMA传输的功能，最近正好收到了APM32F411开发板，就想着使用这款开发板实现一下这个功能。

1. APM32F411简介
APM32F411.jpg
-带有FPU的32位ARM CortexM4F内核
-支持最高120MHz的工作频率
-具有512KB+NVR 32KB的flash容量，128KB的SRAM容量
-支持睡眠、停机、待机三种工作模式
-支持CF卡 、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器
-具有多个通信外设以及模拟外设
更多详细资料可以访问他们的官网（https://geehy.com）。

2. APM32F411系统工作主频
在调试时，我发现这款芯片的官方SDK里面，芯片的运行主频不是120MHz，而是使用的是100MHz。当然，这个主频我们是可以直接算出来的。我们进入Debug视图，运行到main函数，打开RCM模块视图。
image001.png

我们可以看到PLL1CFG寄存器中的各项值，这时，就可以参考官方手册给出的计算公式，计算出它的主频。
image002.png

通过查看官方用户手册，上面有关于这部分的详细阐述，最后算得系统实际工作主频为8M*(100/4)/2= 100MHz。这对后面我配置TMR2定时触发是有一定影响的，所以在这里提一下。

3. 代码
1、定时器
这里我选择TMR2定时器的时钟更新事件触发ADC采样，也就是TMR的重装载寄存器置位1次，则触发一次ADC数据采集。
image005.jpg
复制
  1. /*
    

  2.     定时器初始化
    

  3. */
    

  4. void TMR_Init(void) 
    

  5. {
    

  6.     TMR_BaseConfig_T timBaseConfig;
    

  7.     
    

  8.     //系统工作主频为100M，由于APB1是2分频，所以时基计算如下
    

  9.     timBaseConfig.period = 3; //设置定时器时基为4us，(3+1)*(99+1)/(50M*2) = 4us
    

  10.     timBaseConfig.division = 99; 
    

  11.     timBaseConfig.clockDivision = TMR_CLOCK_DIV_1;
    

  12.     timBaseConfig.countMode = TMR_COUNTER_MODE_UP;
    

  13.     TMR_ConfigTimeBase(TMR2,&timBaseConfig);
    

  14.  
    

  15.     //选择外部触发源
    

  16.     TMR_SelectOutputTrigger(TMR2, TMR_TRGO_SOURCE_UPDATE);
    

  17.   
    

  18.     TMR_EnableInterrupt(TMR2,TMR_INT_UPDATE);
    

  19.     NVIC_EnableIRQRequest(TMR2_IRQn,0,0);
    


  20. 

  21.     TMR_Enable(TMR2);
    

  22. }
    


  23. 

  24. /*
    

  25.     TMR2中断服务函数
    

  26. */
    

  27. void TMR2_IRQHandler(void)
    

  28. {
    

  29.     if (TMR_ReadIntFlag(TMR2, TMR_INT_UPDATE) != RESET) 
    

  30.     {
    

  31.         TMR_ClearIntFlag(TMR2, TMR_INT_UPDATE);
    


  32. 

  33.         if(count)
    

  34.         {
    

  35.             count--;
    

  36.         }
    

  37.         else
    

  38.         {
    

  39.               //定时1s，打印一次数据
    

  40.              count = 250000;
    

  41.               if(DMA_ReadCurrentMemoryTarget(DMA2_Stream0))
    

  42.               {
    

  43.                   printf("The memory currently accessed by DMA : 1 \r\n");
    

  44.                   printf("Volatage = %.2f V\r\n",(double)adc_data[1][0]/4096*3.3);
    

  45.               }
    

  46.               else
    

  47.               {
    

  48.                   printf("The memory currently accessed by DMA : 0 \r\n");
    

  49.                   printf("Volatage = %.2f V\r\n",(double)adc_data[0][0]/4096*3.3);
    

  50.                }
    

  51.                 APM_TINY_LEDToggle(LED2);
    

  52.          }
    

  53.     }
    

  54. }

2、ADC
APM32F411有2个ADC源，我使用的是ADC1，并且设置的是TMR2定时器触发，我们可以看看官方手册对于ADC外部触发的描述。
image006.jpg
复制
  1. /**
    

  2.     ADC初始化代码
    

  3. */
    

  4. void ADC_Init(void)
    

  5.  {
    

  6.     ADC_Config_T adcConfig;
    

  7.     ADC_CommonConfig_T adcCommonConfig;
    


  8. 

  9.     ADC_Reset();
    

  10.  
    

  11.     /*
    

  12.         ADC采样：50M，(112+12)/50M = 2.48us，2.48us进行一次ADC采样
    

  13.     */
    

  14.     adcCommonConfig.accessMode = ADC_ACCESS_MODE_DISABLED;//ADC不采用直接访问DMA模式
    

  15.     adcCommonConfig.mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;     //ADC设置为独立模式
    

  16.     adcCommonConfig.prescaler = ADC_PRESCALER_DIV2; //ADC 2分频：100M/2=50M
    

  17.     adcCommonConfig.twoSampling = ADC_TWO_SAMPLING_5CYCLES;        //2个采样阶段之间的延迟：只在双重或三重交错模式下使用
    

  18.     ADC_CommonConfig(&adcCommonConfig);
    


  19. 

  20.     adcConfig.resolution = ADC_RESOLUTION_12BIT;//设置ADC分辨率
    

  21.     adcConfig.scanConvMode = DISABLE;//不使能ADC循环扫描模式
    

  22.     adcConfig.continuousConvMode = DISABLE;//设置ADC单次转换模式，否则除了第一次是由外部TMR触发以外，其他的都是软件触发了
    

  23.     adcConfig.extTrigEdge = ADC_EXT_TRIG_EDGE_RISING; //设置ADC外部上升沿触发
    

  24.     adcConfig.extTrigConv = ADC_EXT_TRIG_CONV_TMR2_TRGO;//设置ADC使用TMR2触发
    

  25.     adcConfig.dataAlign = ADC_DATA_ALIGN_RIGHT; //ADC数据右对齐
    

  26.     adcConfig.nbrOfChannel = 1; //设置ADC转换通道个数
    

  27.     ADC_Config(ADC1, &adcConfig);
    


  28. 

  29.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_112CYCLES);
    

  30.     ADC_EnableDMA(ADC1);
    

  31.     ADC_EnableDMARequest(ADC1);
    


  32. 

  33.     ADC_Enable(ADC1);
    

  34. }

3、DMA
我这里只用了一路ADC一个通道数据传输到DMA，也可以ADC多通道传输，只需要稍微改一下DMA程序并定义几个空间数据用来存放数据即可。
复制
  1. /*DMA初始化*/
    

  2. void DMA_Configuration(void) 
    

  3. {
    

  4.     DMA_Config_T dmaConfig;
    


  5. 

  6.     DMA_Reset(DMA2_Stream0);
    

  7.     dmaConfig.channel = DMA_CHANNEL_0;
    

  8.     dmaConfig.peripheralBaseAddr = (uint32_t) & (ADC1->REGDATA);//配置DMA的外设基地址为ADC1数据寄存器
    

  9.     dmaConfig.memoryBaseAddr = (uint32_t)adc_data[0];//配置DMA的主存基地址
    

  10.     dmaConfig.dir = DMA_DIR_PERIPHERALTOMEMORY;//配置DMA传输方向：外设->主存
    

  11.     dmaConfig.bufferSize = 1;
    

  12.     dmaConfig.peripheralInc = DMA_PERIPHERAL_INC_DISABLE;//DMA外设基地址不自增
    

  13.     dmaConfig.memoryInc = DMA_MEMORY_INC_ENABLE;//DMA主存基地址自增
    

  14.     dmaConfig.peripheralDataSize = DMA_PERIPHERAL_DATA_SIZE_HALFWORD;//DMA以半字为单位进行传输
    

  15.     dmaConfig.memoryDataSize = DMA_MEMORY_DATA_SIZE_HALFWORD;
    

  16.     dmaConfig.loopMode = DMA_MODE_NORMAL;//设置DMA为NORMAL模式，也就是说，当外部TMR触发ADC采样时，DMA开始传输
    

  17.     dmaConfig.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
    

  18.     dmaConfig.fifoMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
    

  19.     dmaConfig.fifoThreshold = DMA_FIFOTHRESHOLD_HALFFULL;
    

  20.     dmaConfig.memoryBurst = DMA_MEMORYBURST_SINGLE;
    

  21.     dmaConfig.peripheralBurst = DMA_PERIPHERALBURST_SINGLE;
    

  22.     DMA_Config(DMA2_Stream0, &dmaConfig);
    

  23.  
    

  24.     //开启DMA双缓冲模式
    

  25.     DMA_ConfigBufferMode(DMA2_Stream0,(uint32_t)adc_data[1],DMA_MEMORY_0);
    

  26.     DMA_EnableDoubleBufferMode(DMA2_Stream0);
    

  27.     DMA_Enable(DMA2_Stream0);
    


  28. 

  29.     //使能DMA完成中断
    

  30.     DMA_EnableInterrupt(DMA2_Stream0,DMA_INT_TCI**);
    

  31.     NVIC_EnableIRQRequest(DMA2_STR0_IRQn,0,0);
    

  32. }
    


  33. 

  34. /*
    

  35.     DMA_Stream0中断服务函数
    

  36. */
    

  37. void DMA2_STR0_IRQHandler(void)
    

  38. {
    

  39.     if(DMA_ReadIntFlag(DMA2_Stream0,DMA_INT_TCI**0) != RESET)
    

  40.     {
    

  41.         DMA_ClearIntFlag(DMA2_Stream0,DMA_INT_TCI**0);
    

  42.     }
    

  43. }

4、main函数
复制
  1. volatile uint32_t adc_data[2][1]; // 存储ADC采集的数据
    


  2. 

  3. void RCM_Init(void);
    

  4. void GPIO_Init(void);
    

  5. void TMR_Init(void);
    

  6. void ADC_Init(void);
    

  7. void DMA_Configuration(void);
    


  8. 

  9. volatile uint32_t count = 250000;
    


  10. 

  11. /*
    

  12.     时钟初始化
    

  13. */
    

  14. void RCM_Init(void) 
    

  15. {
    

  16.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_DMA2 | RCM_AHB1_PERIPH_GPIOA);
    

  17.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC1);
    

  18.     RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_TMR2);
    

  19. }
    


  20. 

  21. /*
    

  22.     GPIO初始化
    

  23. */
    

  24. void GPIO_Init(void) 
    

  25. {
    

  26.     GPIO_Config_T gpioConfig;
    


  27. 

  28.     gpioConfig.pin = GPIO_PIN_0;
    

  29.     gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AN;
    

  30.     gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NOPULL;
    

  31.     GPIO_Config(GPIOA, &gpioConfig);
    

  32. }
    


  33. 


  34. 

  35. int main(void) 
    

  36. {
    

  37.     USART_Config_T usartConfig;
    

  38.     
    

  39.     usartConfig.baudRate = 115200;
    

  40.     usartConfig.hardwareFlow = USART_HARDWARE_FLOW_NONE;
    

  41.     usartConfig.mode = USART_MODE_TX_RX;
    

  42.     usartConfig.parity = USART_PARITY_NONE;
    

  43.     usartConfig.stopBits = USART_STOP_BIT_1;
    

  44.     usartConfig.wordLength = USART_WORD_LEN_8B;
    

  45.     
    

  46.     USART_Config(USART1,&usartConfig);
    

  47.     APM_TINY_COMInit(COM1,&usartConfig);
    

  48.     APM_TINY_LEDInit(LED2);
    


  49. 

  50.     RCM_Init();
    

  51.     GPIO_Init();
    

  52.     TMR_Init();
    

  53.     ADC_Init();
    

  54.     DMA_Configuration();
    


  55. 

  56.     while (1) 
    

  57.     {
    

  58.     }
    

  59. }
    


  60.


4. 运行效果
image004.jpg


5. 例程源码
DMA_TMR2_ADC.zip (734.51 KB, 下载次数: 9)


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kai迪皮
不错不错，学习了  发表于 2023-9-22 10:58

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