嵌入式系統在微控制領域(溫度，濕度，壓力檢測，四軸飛行器)中占據着重要地位，這些功能的實現是由微處理器cpu(如stm32)和傳感器以及控制器共同完成的，而連接他們，使它們能夠互相正常交流的正是本小節要講訴的模塊，ADC模數轉換外設。下面從最簡單的實驗說起，逐漸深入了解這個外設。
本次ADC模數轉換設計實現並不復雜，步驟可簡化為以下三步：
1. 接收板上電位器的輸入電壓
2. 經過A/D轉換獲得數字量，並傳送給cpu
3. 通過串口在PC機上輸出。
解析上面三個步驟，分析要求，就會發現ADC、GPIO、USART以及RCC模塊就是本次實驗所需要的用到的外設，因為除ADC模塊，其它外設前面已經學習和實踐了，那么理解和學習ADC模塊，就可開始程序的設計實現了。
根據stm32f系列微控制器手冊ADC章節
ADC轉換的后數字量為12位(分辨率),在參考開發板用戶手冊和原理圖，可知電位器的端口為PC0，輸入電壓范圍0~3.3V，可知精度為3.3/(2^12)V.
查詢stm32f107的引腳定義分配，可知PC0對應ADC12_IN10，也就是說采集電位器電壓用ADC1和ADC2都可以，但必須采用通道10。
目前來說，用庫函數操作可以避免出現漏錯，因此我還是推薦使用庫函數配置寄存器，但是了解庫函數的含義還是十分有必要的：
typedef struct { u32 ADC_Mode; //明確ADC1和ADC2的工作方式，獨立或其它組合
FunctionalState ADC_ScanConvMode; //通道工作方式，單通道還是多通道（掃描）
FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; //工作在連續還是單次模式(ADC轉換工作在連續模式
u32 ADC_ExternalTrigConv; //A/D轉換啟動規則
u32 ADC_DataAlign; //判斷轉換數據的對齊方式
u8 ADC_NbrOfChannel; //明確規則轉換通道的具體數目1~16
}ADC_InitTypeDef
了解上述結構體代表含義，下面就可以初始化相關寄存器實現ADC外設的配置：
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; ADC_DeInit(ADC1); //ADC模塊外設時鍾需在APB2時鍾基礎上設置，決定單個周期的時鍾長度(因為ADC時鍾不能大於14MHZ，注意)
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);
//使能ADC對應GPIO口,外設區域及復用功能時鍾 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_ADC1, ENABLE); //初始化ADC模塊對應GPIO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_ADC1_Pin; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(GPIO_ADC1, &GPIO_InitStructure); ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //ADC1和ADC2工作在獨立模式 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //工作在掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //轉換工作在連續模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //轉換由軟件觸發，啟動需調用ADC_Cmd程序 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC數據右對齊 ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //ADC通道數目為1 ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //指定ADC轉換的通道和轉換周期 ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
#ifdef USE_ADC1_DMA_PER ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //ADC1 DMA請求使能 #endif ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); //ADC1使能
ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置ADC1校准寄存器 while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)) //等待ADC1校准寄存器重置完成 { } ADC_StartCalibration(ADC1); //ADC1進入校准狀態 while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)) //等待ADC1校准完成 { }
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //ADC1軟件觸發方式啟動
這里有一個重要知識點：ADC通道的規則組和注入組
在AD轉換中，規則組定義的是ADC掃描通道的順序，按照規則組配置時的采樣順序從小到大依次掃描ADC通道，而注入組的優先級高於規則組，當注入組轉換觸發時就打斷規則組的掃描而執行注入組的通道掃描，具體流程類似於中斷中的搶占。本次ADC的轉換僅僅使用到一個端口，這些不用考慮，但是在多通道AD/DA采集時，規則組和注入組要根據實際情況進行配置。
注意：配置通道的規則組和注入組是一定要在使能ADC轉換之前的。
完成了初始化后，剩下的就簡單了，只要獲得ADC處理后的數字量，在轉換成整形變量，就可以通過串口發送接收了，如下：
//直接獲得當前ADC轉換后的值，轉換並輸出，CPU參與傳送
ADValue = ADC_GetConversionValue(ADC1); Precent = (ADValue*100/0x1000); Voltage = Precent*33; printf("\r\n\n ADCConvertedValue is 0x%x, Percent is %d%%, voltage is %d.%d%dV", ADValue,Precent,Voltage/1000,(Voltage%1000)/100,(Voltage%100)/10); printf("\r\n ADC output"); ARM_DELAY(2000000);
注意：使用了printf函數作為輸入輸出時，包含頭文件#include ”stdio.h” ；Target下要選擇use MicroLib，否則是不會有輸出的（串口章節已經說明，重要）。
如此便實現了電位記電壓的采集和輸出，不過這並不是結束，因為今天我們還要學習另一個同樣用途廣泛的外設-DMA模塊。
首先我們要知道DMA是干什么的？DMA模塊的主要作用是將內存或者外設中的數據自由移動，而不需要cpu的參與，同時通過存儲指針的自偏移，實現大量數據的順序存儲(這一點在通訊領域具有重要意義）。和上面一樣，學習DMA，肯定首先查詢手冊了：
、
從這上面我們可以得出，ADC1對應的傳輸通道為通道1，在了解下面的結構體后：
typedef struct { u32 DMA_PeripheralBaseAddr; //定義的外設基地址
u32 DMA_MemoryBaseAddr; //定義的內存基地址
u32 DMA_DIR; //外設作為數據傳輸的來源還是目的地
u32 DMA_BufferSize; //DMA通道的 DMA緩存的大小,單位為數據單位
u32 DMA_PeripheralInc; //外設地址寄存器遞增或不變
u32 DMA_MemoryInc; //內存地址寄存器遞增或不變
u32 DMA_PeripheralDataSize; //外設數據寬度
u32 DMA_MemoryDataSize; //內存數據寬度
u32 DMA_Mode; //DMA緩存工作方式
u32 DMA_Priority; //DMA工作優先級
u32 DMA_M2M; //DMA工作是內存到內存，還是外設到內存 } DMA_InitTypeDef;
我們可以得出以下結論：
定義uint16_t ADCConvertedValue; //接收內存地址
1.外設基地址為(uint32_t)&(ADC1->DR)
2.數據來源於ADC外設，傳送地址為內存
3.工作在循環模式，且外設和內存地址都不自增
4.數據傳輸使用DMA1的通道1
按照上面的結構體依此配置DMA_InitStructrue的各項參數，初始化如下:
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //復位ADC1對應DMA通道DMA1_Channel1 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr =(uint32_t)&(ADC1->DR); //ADC1規則組轉換值寄存器地址作為基地址 DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue; //數據傳輸至內存的基地址 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //外設作為數據來源地 DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1; //可增加地址的的長度 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設地址不允許自增 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //內存地址不允許自增 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //外設數據為半字16bit DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //內存數據為半字16bit DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //DMA工作在循環模式 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA請求優先級高 DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //DMA是外設到內存傳遞 DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); /*DMA使能*/
同時在main函數中添加：
//將DMA從ADC處傳送的數字量經過處理，轉換並輸出，DMA控制器用於傳送 ADCConvertedValueLocal = ADCConvertedValue; Precent = (ADCConvertedValueLocal*100/0x1000); Voltage = Precent*33; printf("\r\n\n ADCConvertedValue is 0x%x, Percent is %d%%, voltage is %d.%d%dV", ADCConvertedValueLocal,Precent,Voltage/1000,(Voltage%1000)/100,(Voltage%100)/10); printf("\r\n ADC DMA output");
如此便實現了通過ADC通過DMA的傳輸。
實驗現象如下圖：
代碼下載：http://files.cnblogs.com/files/zc110747/5.ADC-DMA.7z
以下來自外部資料及個人總結，希望對理解DMA模塊有用處：
1.DMA傳輸將數據從一個地址空間復制到另外一個地址空間，這部分是由DMA控制器實現的，不需要依靠CPU的大量的數據采集傳送，節省cpu資源。
2.DMA工作包含四個過程
DMA請求-〉DMA響應-〉DMA傳輸-〉DMA結束
3.DMA傳送方式有以下三種
(1)停止CPU訪內存
當外圍器件有一批數據需要傳送時，DMA給CPU發送停止信號，CPU停止訪問內存，釋放相關總線控制權，DMA獲得總線控制權后開始傳遞數據，完成后將總線控制權交給CPU。一次DMA傳送結束。
優點：控制簡單，用於速率很高的組傳送
缺點：內存的效能沒有發揮，一部分時間內存處於空閑狀態。這是因為DMA傳送階段有很多時間是在讀取外設的數據，總線一段時間肯定是空閑的，而這部分時間足夠CPU進行內存的訪問。
(2)周期挪用；(ADC轉換采用的正是這種方式)
當I/O設備沒有DMA請求時，CPU按程序要求訪問內存；一旦I/O設備有DMA請求，則由I/O設備挪用一個或幾個內存周期。
(3)DMA與CPU交替訪內存