关于ADC的一些原理和实验我们已经有了2篇笔记，链接如下：
关于ADC的笔记1_Mr_rustylake的博客-CSDN博客
STM32-ADC单通道采集实验_Mr_rustylake的博客-CSDN博客
实验要求：通过ADC1通道1（PA1）采集电位器的电压，并显示ADC转换的数字量和换算后的电压值。
我们通过下表可以知道DMA1通道1的外设对应的就是ADC1的读取。
首先确定我们的最小刻度，Vref = 3.3V，所以0V <= Vin <= 3.3V，所以最小刻度是3.3V / 4096（2^12）。
接下来确定转换时间。采样时间239.5个ADC时钟周期为例，可以得到转换时间为21us。
时间转换公式参考如下公式：Tcvtmin=（12.5+X）周期=(12.5 + X)/(12MHz)=21us。
因为使用的是DMA读取，所以采取连续转换模式，因为使用的是单通道，所以不扫描。
接下来我们编写实验代码：
先编写函数代码adc.c：
#include "./BSP/ADC/adc.h"
ADC_HandleTypeDef g_adc_handle;
DMA_HandleTypeDef g_dma_handle;
uint8_t g_adc_dma_sta; //标志DMA的传输是否完成
void adc_dam_init(void){
ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;
__HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
g_dma_handle.Instance = DMA1_Channel1;
g_dma_handle.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; //外设到内存
g_dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE; //因为选取的是DMA1的数据寄存器，选择不增量
g_dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE; //对于存储器需要存储多个数据，所以选择增量模式
g_dma_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD; //外设数据位宽，我们选择16位半字（全字可以理解为全角中文字符）
g_dma_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD; //存储器数据位宽，我们也选择16位半字
g_dma_handle.Init.Mode = DMA_NORMAL; //选择普通模式，因为在传输完成之后我们需要进行进一步操作现实我们获取到的值，所以选择normal
g_dma_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM; //只有1个DMA随便选
HAL_DMA_Init(&g_dma_handle);
//联系DMA和ADC的句柄
__HAL_LINKDMA(&g_adc_handle, DMA_Handle, &g_dma_handle); //第二个参数为第一个ADC句柄的第三个成员，指向对应的DMA句柄
g_adc_handle.Instance = ADC1;
g_adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT; //右对齐
g_adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE; //不扫描
g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE; //连续模式
g_adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1; //转换通道数为1，单通道
g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE; //不用间断模式
g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0; //无间断模式则无间断通道
g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START; //外部软件触发
adc_ch_conf.Channel = ADC_CHANNEL_1;
adc_ch_conf.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1; //转换顺序
adc_ch_conf.SamplingTime = ADC_SMAPLINGTIME_239CYCLES_5; //设置为最大值
HAL_ADC_ConfigChannel(&g_adc_dma_handle, &adc_ch_conf);
HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel1_IRQn, 2, 3);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel1_IRQn);
HAL_ADC_Init(&g_adc_dma_handle);
HAL_ADCEx_Calibration_Start(&g_adc_dma_handle);
}
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc){
if(hadc->Instance == ADC1){
GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0};
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); //使能ADC时钟
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE(); //使能GPIO时钟
gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1;
gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG; //模拟模式
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);
adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC; //选择ADC外设时钟设置
adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6; //选择6分频,72/6=12MHz
HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init, &g_adc_dma_handle);
}
}
uint32_t adc_get_result(void){
HAL_ADC_Start(&g_adc_handle);
HAL_ADC_PollForConversion(&g_adc_handle, 10); //第二个参数比1大就行
return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&g_adc_handle);
}
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times){
uint32_t temp_val = 0;
uint8_t t;
for(t = 0; t < times; t++){
temp_val += adc_get_result();
delay_ms(5);
}
return temp_val / times;
}
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr){
ADC1->CR2 &= ~(1 << 0); //关闭ADC
DMA1_Channel1->CCR &= ~(1 << 0);//关闭DMA
while(DMA1_Channel1->CCR & (1 << 0));
DMA1_Channel1->CNDTR = cndtr;
DMA1_Channel1->CCR |= (1 << 0); //开启DMA
ADC1->CR2 |= (1 << 0); //开启ADC
ADC1->CR2 |= (1 << 22); //触发规则组转换
}
void DMA1_Channel1_IRQHandle(void){
if(DMA1->ISR & (1 << 1)){
g_adc_dma_sta = 1;
DMA1->IECR |= 1 << 1;
}
}接下来编写函数头文件adc.h：
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H
#include "SYSTEM/sys/sys.h"
#include "BSP/DMA/dma.h"
extern ADC_HandleTypeDef g_adc_handle;
void adc_dma_init(void);
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc);
uint32_t adc_get_result(void);
uint32_t adc_get_result_average(uint32_t ch, uint8_t times);
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr);
void DMA1_Channel1_IRQHandle(void);
#endif接下来编写主函数代码main.c：
#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./USMART/usmart.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"
#define ADC_DMA_BUF_SIZE 100 /* ADC DMA采集 BUF大小 */
uint16_t g_adc_dma_buf[ADC_DMA_BUF_SIZE]; /* ADC DMA BUF */
extern uint8_t g_adc_dma_sta; /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 */
int main(void)
{
uint16_t i;
uint16_t adcx;
uint32_t sum;
float temp;
HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */
sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9); /* 设置时钟, 72Mhz */
delay_init(72); /* 延时初始化 */
usart_init(115200); /* 串口初始化为115200 */
led_init(); /* 初始化LED */
lcd_init(); /* 初始化LCD */
adc_dma_init((uint32_t)&g_adc_dma_buf); /* 初始化ADC DMA采集 */
lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "ADC DMA TEST", RED);
lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VAL:", BLUE);
lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VOL:0.000V", BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */
adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动ADC DMA采集 */
while (1)
{
if (g_adc_dma_sta == 1)
{
/* 计算DMA 采集到的ADC数据的平均值 */
sum = 0;
for (i = 0; i < ADC_DMA_BUF_SIZE; i++) /* 累加 */
{
sum += g_adc_dma_buf[i];
}
adcx = sum / ADC_DMA_BUF_SIZE; /* 取平均值 */
/* 显示结果 */
lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 4, 16, 0, BLUE); /* 显示ADCC采样后的原始值 */
temp = (float)adcx * (3.3 / 4096); /* 获取计算后的带小数的实际电压值，比如3.1111 */
adcx = temp; /* 赋值整数部分给adcx变量，因为adcx为u16整形 */
lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE); /* 显示电压值的整数部分，3.1111的话，这里就是显示3 */
temp -= adcx; /* 把已经显示的整数部分去掉，留下小数部分，比如3.1111-3=0.1111 */
temp *= 1000; /* 小数部分乘以1000，例如：0.1111就转换为111.1，相当于保留三位小数。 */
lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE); /* 显示小数部分（前面转换为了整形显示），这里显示的就是111. */
g_adc_dma_sta = 0; /* 清除DMA采集完成状态标志 */
adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE); /* 启动下一次ADC DMA采集 */
}
LED0_TOGGLE();
delay_ms(100);
}
}到这里我们的实验代码编写就完成了。
