STM32F103RB多通道ADC转换功能实现（DMA）

news2024/10/2 12:17:13

概述

1 硬件

1.1 硬件实物介绍

1.2 nucleo-f103rb

1.3 软件版本

2 软件实现

2.1 STM32Cube配置参数

2.2 项目代码

3 功能代码实现

3.1 ADC功能函数

3.2 函数调用

4 测试

4.1 DMA配置data width：byte

4.2 DMA配置data width：Half word

4.3 DMA配置data width： word

源代码下载地址：

STM32F103RB多通道ADC转换功能实现（DMA）资源-CSDN文库

概述

本文主要介绍使用STM32F103RB实现多通道数据转换的功能，采用DMA方式，每个模拟通道对应一个DMA channel，实现高速的数据模数转换功能。还验证了配置DMA的数据宽度对输出数据的影响。

1 硬件

1.1 硬件实物介绍

STM32 Nucleo-64板基于MB1136参考板(NUCLEO-F030R8，Nucleo-f070rb, nucleo-f072rb, nucleo-f091rc, nucleo-f103rb，Nucleo-f302r8, nucleo-f303re, nucleo-f334r8, nucleo-f401re
Nucleo-f410rb, nucleo-f411re, nucleo-f446re, nucleo - 1010rb，Nucleo-l053r8, nucleo-l073rz, nucleo-l152re, nucleo-l452re，NUCLEO-L476RG)为用户提供了一种经济实惠且灵活的方式来尝试新概念并使用LQFP64封装中的STM32微控制器构建原型，选择从性能、功耗和特性的各种组合中。的ARDUINO®Uno V3连接支持和ST morpho头提供了一个简单的扩展了Nucleo开放开发平台的功能选择专门的盾牌。STM32 Nucleo板不需要任何单独的探头因为它们集成了ST-LINK/V2-1调试器和编程器。STM32 Nucleo板提供全面的免费软件库和示例STM32Cube MCU封装，以及直接访问Arm®Mbed™在线资源在http://mbed.org/上。

1.2 nucleo-f103rb

笔者选择CN8接口，实现多通道的ADC转换功能。其接口定义如下：

1.3 软件版本

软硬件信息	版本信息
STM32 MCU	STM32F103RB
Keil	MDK ARM 5.38
调试工具：st-link	ST-LINK/V2-1
STM32CubeProgrammer	v2.16.0

2 软件实现

2.1 STM32Cube配置参数

1）ADC端口配置，选择ADC1，同时使能DMA功能

ADC chanel 对应的端口

2）使能ADC的DMA通道中断

3）DMA通道数选择，总共使能6个channel，那么DMA数据buff需要配置6个长度的数组

4) 采样数据模式选择

2.2 项目代码

完成参数配置之后，使用GENERATE PROJECT 生成项目，打开项目文件如下：

3 功能代码实现

3.1 ADC功能函数

STM32Cube生成的代码已经完成ADC和DMA的初始化工作，要启动ADC的数据转换功能，只需调用启动函数即可。本文主要介绍使用DMA的方式启动ADC数据转换该功能。

笔者专门编写一个函数用于启动ADC功能

代码第24行：定义ADC的通道总数

代码第29行：启动ADC转换标定功能

代码第30行：启动DAM方式数据转换功能。

源代码函数如下：

/* USER CODE BEGIN 0 */
#define TOTAL_CHANNEL        6

static uint16_t adcDMAValue[TOTAL_CHANNEL];
void ADC_ConvInit( ADC_HandleTypeDef* hadc )
{
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1); 
    HAL_ADC_Start_DMA(hadc, (uint32_t*)adcDMAValue, TOTAL_CHANNEL);
}

/* USER CODE END 0 */

3.2 函数调用

在MX_ADC1_Init函数，已经完成了ADC模块的初始化，如果打算启动ADC功能，只需在MX_ADC1_Init的尾部调用ADC_ConvInit函数实现ADC的启动。

4 测试

4.1 DMA配置data width：byte

在STM32Cube中配置如下参数

DMA通道buff配置如下：

生成代码下载到板卡中运行

DMA采集数据buff数据字节数

#define TOTAL_CHANNEL 6

static uint16_t adcDMAValue[TOTAL_CHANNEL];

根据仿真数据可知：

adcDMAValue[0]:

ch0: (byte)adcDMAValue[0],

ch1: (byte)(adcDMAValue[0]>>8),

adcDMAValue[1]:

ch2: (byte)adcDMAValue[1],

ch3: (byte)(adcDMAValue[1]>>8),

adcDMAValue[2]:

ch4: (byte)adcDMAValue[2],

ch5: (byte)(adcDMAValue[2]>>8),

仿真数据值：

4.2 DMA配置data width：Half word

在STM32Cube中配置如下参数

DMA通道buff配置如下：

生成代码下载到板卡中运行

因为每个通道采样的数据为两个字节，此时：

adcDMAValue[0]: ch-0

adcDMAValue[1]: ch-1

adcDMAValue[2]: ch-2

adcDMAValue[3]: ch-3

adcDMAValue[4]: ch-4

adcDMAValue[5]: ch-5

4.3 DMA配置data width： word

在STM32Cube中配置如下参数

DMA通道buff配置如下：

生成代码下载到板卡中运行

因为每个通道采样的数据为两个字节，此时：

(adcDMAValue[1]<<8)| adcDMAValue[0] :   ch-0

(adcDMAValue[3]<<8)| adcDMAValue[2] :   ch-1

(adcDMAValue[5]<<8)| adcDMAValue[4] :   ch-2

(adcDMAValue[7]<<8)| adcDMAValue[6] :   ch-3

(adcDMAValue[9]<<8)| adcDMAValue[8] :   ch-4

(adcDMAValue[11]<<8)| adcDMAValue[10] :   ch-5