STM32的ADC介绍

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已于 2022-08-12 16:37:04 修改

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文章标签： stm32

于 2020-09-08 22:30:44 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_33214029/article/details/106709366

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STM32的ADC精度是12位，它有18个通道，可以测量16路外部和2个内部信号源，各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行，ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。
主要特征：
, 12-位分辨率
􀁺 转换结束，注入转换结束和发生模拟看门狗事件时产生中断
􀁺 单次和连续转换模式
􀁺 从通道0到通道n的自动扫描模式
􀁺 自校准
􀁺 带内嵌数据一致的数据对齐
􀁺 通道之间采样间隔可编程
􀁺 规则转换和注入转换均有外部触发选项
􀁺 间断模式
􀁺 双重模式(带2个ADC的器件)
􀁺 ADC转换速率1MHz
􀁺 ADC供电要求：2.4V到3.6V
􀁺 ADC输入范围：VREF- ≤ VIN ≤ VREF+
􀁺 规则通道转换期间有DMA请求产生。
关键点：12位分辨率，转换结束，注入转换结束和发生模拟看门狗事件时产生中断，供电要求2.4V到3.6V
ADC电压输入范围：ADC的电压输入范围是Vref-<= Vin<=Vref+;由VREF+,VREF-,VDDA,VSSA四个引脚决定
ADC时钟：
ADC时钟通过PCK2分频得到，最大是14MHZ，超过14MHZ读取ADC数值不准，可以是2/4/6/8分频
采样时间：采样周期最小是1.5个，此时采样最快。
ADC 的转换时间跟ADC 的输入时钟和采样时间有关，公式为：Tconv = 采样时间 +12.5 个周期。当ADCLK = 14MHZ （最高），采样时间设置为1.5 周期（最快），那么总的转换时间（最短）Tconv = 1.5 周期 + 12.5 周期 = 14 周期 = 1us。
在这里插入图片描述

中断读取ADC值：
ADC转换结束后可以产生中断，ADC的中断有三种：规则通道转换结束中断，注入转换通道
转换结束中断，模拟看门狗中断
转换结束中断：ADC中断和平常用的中断一样，要配置中断服务函数，有响应的中断标志位和中断使能位
模拟看门狗中断：当ADC数值高于或者低于某个阈值时产生中断，其中低阈值和高阈值由ADC_LTR 和ADC_HTR 设置
程序如下：

static void ADCx_Mode_Config(void)
{
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;	

	// ´ò¿ªADCÊ±ÖÓ
	ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );
	
	// ADC Ä£Ê½ÅäÖÃ
	// Ö»Ê¹ÓÃÒ»¸öADC£¬ÊôÓÚ¶ÀÁ¢Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	
	// ½ûÖ¹É¨ÃèÄ£Ê½£¬¶àÍ¨µÀ²ÅÒª£¬µ¥Í¨µÀ²»ÐèÒª
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE ; 

	// Á¬Ðø×ª»»Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

	// ²»ÓÃÍâ²¿´¥·¢×ª»»£¬Èí¼þ¿ªÆô¼´¿É
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

	// ×ª»»½á¹ûÓÒ¶ÔÆë
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	
	// ×ª»»Í¨µÀ1¸ö
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	
		
	// ³õÊ¼»¯ADC
	ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStructure);
	
	// ÅäÖÃADCÊ±ÖÓÎªPCLK2µÄ8·ÖÆµ£¬¼´9MHz
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8); 
	
	// ÅäÖÃ ADC Í¨µÀ×ª»»Ë³ÐòºÍ²ÉÑùÊ±¼ä
	ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_CHANNEL, 1, 
	                         ADC_SampleTime_55Cycles5);
	
	// ADC ×ª»»½áÊø²úÉúÖÐ¶Ï£¬ÔÚÖÐ¶Ï·þÎñ³ÌÐòÖÐ¶ÁÈ¡×ª»»Öµ
	ADC_ITConfig(ADCx, ADC_IT_EOC, ENABLE);
	
	// ¿ªÆôADC £¬²¢¿ªÊ¼×ª»»
	ADC_Cmd(ADCx, ENABLE);
	
	// ³õÊ¼»¯ADC Ð£×¼¼Ä´æÆ÷  
	ADC_ResetCalibration(ADCx);
	// µÈ´ýÐ£×¼¼Ä´æÆ÷³õÊ¼»¯Íê³É
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADCx));
	
	// ADC¿ªÊ¼Ð£×¼
	ADC_StartCalibration(ADCx);
	// µÈ´ýÐ£×¼Íê³É
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));
	
	// ÓÉÓÚÃ»ÓÐ²ÉÓÃÍâ²¿´¥·¢£¬ËùÒÔÊ¹ÓÃÈí¼þ´¥·¢ADC×ª»» 
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
}

static void ADC_NVIC_Config(void)
{
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	// ÓÅÏÈ¼¶·Ö×é
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

  // ÅäÖÃÖÐ¶ÏÓÅÏÈ¼¶
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQ;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

中断读取ADC

void ADC_IRQHandler(void)
{	
	if (ADC_GetITStatus(ADCx,ADC_IT_EOC)==SET) 
	{
		// ¶ÁÈ¡ADCµÄ×ª»»Öµ
		ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADCx);
	}
	ADC_ClearITPendingBit(ADCx,ADC_IT_EOC);
}

使用DMA读取ADC值：
规则和注入通道转换结束后，除了产生中断外，还可以产生DMA 请求，把转换好的数据直接存储在内存里面，只有ADC1和ADC3可以产生DMA请求

static void ADCx_Mode_Config(void)
{
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	
	// ´ò¿ªDMAÊ±ÖÓ
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	// ´ò¿ªADCÊ±ÖÓ
	ADC_APBxClock_FUN ( ADC_CLK, ENABLE );
	
	// ¸´Î»DMA¿ØÖÆÆ÷
	DMA_DeInit(ADC_DMA_CHANNEL);
	
	// ÅäÖÃ DMA ³õÊ¼»¯½á¹¹Ìå
	// ÍâÉè»ùÖ·Îª£ºADC Êý¾Ý¼Ä´æÆ÷µØÖ·
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ( uint32_t ) ( & ( ADCx->DR ) );
	
	// ´æ´¢Æ÷µØÖ·£¬Êµ¼ÊÉÏ¾ÍÊÇÒ»¸öÄÚ²¿SRAMµÄ±äÁ¿
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_ConvertedValue;
	
	// Êý¾ÝÔ´À´×ÔÍâÉè
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
	
	// »º³åÇø´óÐ¡Îª1£¬»º³åÇøµÄ´óÐ¡Ó¦¸ÃµÈÓÚ´æ´¢Æ÷µÄ´óÐ¡
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
	
	// ÍâÉè¼Ä´æÆ÷Ö»ÓÐÒ»¸ö£¬µØÖ·²»ÓÃµÝÔö
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

	// ´æ´¢Æ÷µØÖ·¹Ì¶¨
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; 
	
	// ÍâÉèÊý¾Ý´óÐ¡Îª°ë×Ö£¬¼´Á½¸ö×Ö½Ú
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
	
	// ´æ´¢Æ÷Êý¾Ý´óÐ¡Ò²Îª°ë×Ö£¬¸úÍâÉèÊý¾Ý´óÐ¡ÏàÍ¬
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
	
	// Ñ»·´«ÊäÄ£Ê½
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;	

	// DMA ´«ÊäÍ¨µÀÓÅÏÈ¼¶Îª¸ß£¬µ±Ê¹ÓÃÒ»¸öDMAÍ¨µÀÊ±£¬ÓÅÏÈ¼¶ÉèÖÃ²»Ó°Ïì
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
	
	// ½ûÖ¹´æ´¢Æ÷µ½´æ´¢Æ÷Ä£Ê½£¬ÒòÎªÊÇ´ÓÍâÉèµ½´æ´¢Æ÷
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
	
	// ³õÊ¼»¯DMA
	DMA_Init(ADC_DMA_CHANNEL, &DMA_InitStructure);
	
	// Ê¹ÄÜ DMA Í¨µÀ
	DMA_Cmd(ADC_DMA_CHANNEL , ENABLE);
	
	// ADC Ä£Ê½ÅäÖÃ
	// Ö»Ê¹ÓÃÒ»¸öADC£¬ÊôÓÚµ¥Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	
	// ½ûÖ¹É¨ÃèÄ£Ê½£¬¶àÍ¨µÀ²ÅÒª£¬µ¥Í¨µÀ²»ÐèÒª
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE ; 

	// Á¬Ðø×ª»»Ä£Ê½
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

	// ²»ÓÃÍâ²¿´¥·¢×ª»»£¬Èí¼þ¿ªÆô¼´¿É
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

	// ×ª»»½á¹ûÓÒ¶ÔÆë
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	
	// ×ª»»Í¨µÀ1¸ö
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;	
		
	// ³õÊ¼»¯ADC
	ADC_Init(ADCx, &ADC_InitStructure);
	
	// ÅäÖÃADCÊ±ÖÓÎªPCLK2µÄ8·ÖÆµ£¬¼´9MHz
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8); 
	
	// ÅäÖÃ ADC Í¨µÀ×ª»»Ë³ÐòÎª1£¬µÚÒ»¸ö×ª»»£¬²ÉÑùÊ±¼äÎª55.5¸öÊ±ÖÓÖÜÆÚ
	ADC_RegularChannelConfig(ADCx, ADC_CHANNEL, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	
	// Ê¹ÄÜADC DMA ÇëÇó
	ADC_DMACmd(ADCx, ENABLE);
	
	// ¿ªÆôADC £¬²¢¿ªÊ¼×ª»»
	ADC_Cmd(ADCx, ENABLE);
	
	// ³õÊ¼»¯ADC Ð£×¼¼Ä´æÆ÷  
	ADC_ResetCalibration(ADCx);
	// µÈ´ýÐ£×¼¼Ä´æÆ÷³õÊ¼»¯Íê³É
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADCx));
	
	// ADC¿ªÊ¼Ð£×¼
	ADC_StartCalibration(ADCx);
	// µÈ´ýÐ£×¼Íê³É
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADCx));
	
	// ÓÉÓÚÃ»ÓÐ²ÉÓÃÍâ²¿´¥·¢£¬ËùÒÔÊ¹ÓÃÈí¼þ´¥·¢ADC×ª»» 
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADCx, ENABLE);
}