stm32寄存器版學習筆記07 ADC

　　STM32F103RCT有3個ADC，12位主逼近型模擬數字轉換器，有18個通道，可測量16個外部和2個內部信號源。各通道的A/D轉換可以單次、連續、掃描或間斷模式執行。

1.通道選擇

　　stm32把ADC轉換分成2個通道組：規則通道組相當於正常運行的程序；注入通道組相當於中斷。程序初始化階段設置好不同的轉換組，系統運行中不用變更循環轉換的配置，從而達到任務互不干擾和快速切換。

　　有16個多路通道。可以把轉換組織成兩組：規則組和注入組。在任意多個通道上以任意順序進行的一系列轉換構成成組轉換。例如，可以如下順序完成轉換：通道3、通道8、通道2、通道2、通道0、通道2、通道2、通道15。

　　　　● 規則組由多達16個轉換組成。規則通道和它們的轉換順序在ADC_SQRx寄存器中選擇。

　　　　   規則組中轉換的總數應寫入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。

　　　　● 注入組由多達4個轉換組成。注入通道和它們的轉換順序在ADC_JSQR寄存器中選擇。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　               注入組里的轉換總數目應寫入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。

　　如果ADC_SQRx或ADC_JSQR寄存器在轉換期間被更改，當前的轉換被清除，一個新的啟動脈沖將發送到ADC以轉換新選擇的組。

 

2.ADC1通道0來采樣外部電壓值 配置步驟

①開啟PA口時鍾，設置PA0為模擬輸入。

由數據手冊(不是參考手冊)可知，ADC123的通道0皆為PA0口。

由參考手冊可知，ADC引腳GPIO配置為模擬輸入。

 

　　APB2外設時鍾使能寄存器(RCC_APB2ENR)

置1開啟。清0關閉。

8-2位使能GPIO G-A

　　Eg：RCC->APB2ENR| = 1 << 2;　　//使能PORTA時鍾

配置I/O口： 參見stm32寄存器版學習筆記01 GPIO口的配置。

　　Eg：GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0 anolog輸入

 

②使能ADC1時鍾，並設置分頻因子。

　　要使用ADC1，第一步使能ADC1時鍾，之后進行一次ADC1復位。通過RCC_CFGR設置ADC1的分頻因子。ADC1時鍾不能超過14MHz。

　　APB2外設復位寄存器 (RCC_APB2RSTR)

　　時鍾配置寄存器(RCC_CFGR)

 

　　Eg：RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1時鍾使能

　　 　　RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1復位
　　 　　RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//復位結束

　　 　　RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分頻因子清零

 　　　　RCC->CFGR|=2<<14;         //SYSCLK/DIV2 = 72M / 6=12M (不得超過14MHz、否則准度下降)

 

③設置ADC1的工作模式。

設置單次轉換模式、觸發方式選擇、數據對齊方式等。

　　ADC控制寄存器1(ADC_CR1)

 

　　Eg：ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零

　　　　 ADC1->CR1|=0<<16; //獨立工作模式
　　　　 ADC1->CR1&=~(1<<8); //非掃描模式

 

　　ADC控制寄存器2(ADC_CR2)

　　Eg：ADC1->CR2&=~(1<<1); //單次轉換模式

　　　　 ADC1->CR2&=~(7<<17);
　　　　 ADC1->CR2|=7<<17; //軟件控制轉換
　　　　 ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部觸發(SWSTART)!!! 必須使用一個事件來觸發
　　　　 ADC1->CR2&=~(1<<11); //右對齊

 

④設置ADC1規則序列的相關信息。

這里只有一個通道，並且單次轉換，所以設置規則序列中通道數為1(ADC_SQR1[23：20]=0000)。設置通道0的采樣周期。

　　ADC規則序列寄存器1(ADC_SQR1)

　　ADC采樣時間寄存器2(ADC_SMPR2)

　　Eg：ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
　　　　 ADC1->SQR1|=0<<20; //1個轉換在規則序列中 也就是只轉換規則序列1

　　　　 //設置通道0的采樣時間
　　　　 ADC1->SMPR2&=~(7<<0); //通道0采樣時間清空
　　　　 ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度

 

⑤開啟A/D轉換器並校准。

復位校准和A/D校准(必須，不然結果不准)

　　Eg：ADC1->CR2|=1<<0; //開啟AD轉換器
　　　　 ADC1->CR2|=1<<3; //使能復位校准
　　　　 while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准結束
　　　　 //該位由軟件設置並由硬件清除。在校准寄存器被初始化后該位將被清除。
　　　　 ADC1->CR2|=1<<2; //開啟AD校准
　　　　 while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校准結束
　　　　 //該位由軟件設置以開始校准，並在校准結束時由硬件清除

 

⑥讀取ADC值。

設置規則序列1里面的通道(ADC_SQR3[4:0])。啟動ADC轉換。轉換結束后讀取ADC1_DR中值即可。

　　ADC規則序列寄存器3(ADC_SQR3)

 

 

3.ADC1通道0來采樣外部電壓值應用

//初始化ADC
//這里我們僅以規則通道為例
//開啟通道0                                                                   
void  Adc_Init_Ch0(void)
{    
    //先初始化IO口
     RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA口時鍾 
    GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0 anolog輸入
    
    //通道10/11設置             
    RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1時鍾使能      
    RCC->APB2RSTR|=1<<9;   //ADC1復位
    RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//復位結束        
    RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分頻因子清零    
    //SYSCLK/DIV2=12M ADC時鍾設置為12M,ADC最大時鍾不能超過14M!
    //否則將導致ADC准確度下降! 
    RCC->CFGR|=2<<14;  
    
    ADC1->CR1&=0XF0FFFF;   //工作模式清零
    ADC1->CR1|=0<<16;      //獨立工作模式  
    ADC1->CR1&=~(1<<8);    //非掃描模式    
    
    ADC1->CR2&=~(1<<1);    //單次轉換模式
    ADC1->CR2&=~(7<<17);       
    ADC1->CR2|=7<<17;       //軟件控制轉換  
    ADC1->CR2|=1<<20;      //使用用外部觸發(SWSTART)!!!    必須使用一個事件來觸發
    ADC1->CR2&=~(1<<11);   //右對齊     
    
    ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
    ADC1->SQR1|=0<<20;     //1個轉換在規則序列中 也就是只轉換規則序列1 
    
    //設置通道0的采樣時間
    ADC1->SMPR2&=~(7<<0);  //通道0采樣時間清空      
     ADC1->SMPR2|=7<<0;     //通道0  239.5周期,提高采樣時間可以提高精確度     
    
    ADC1->CR2|=1<<0;       //開啟AD轉換器     
    ADC1->CR2|=1<<3;       //使能復位校准  
    while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准結束              
    //該位由軟件設置並由硬件清除。在校准寄存器被初始化后該位將被清除。          
    ADC1->CR2|=1<<2;        //開啟AD校准       
    while(ADC1->CR2&1<<2);  //等待校准結束
    //該位由軟件設置以開始校准，並在校准結束時由硬件清除  
}

//獲得ADC值
//ch:通道值 0~16
//返回值:轉換結果
u16 Get_Adc(u8 ch)   
{
    //設置轉換序列               
    ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//規則序列1 通道ch
    ADC1->SQR3|=ch;                          
    ADC1->CR2|=1<<22;       //啟動規則轉換通道 
    while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待轉換結束            
    return ADC1->DR;        //返回adc值    
}
//獲取通道ch的轉換值，取times次,然后平均 
//ch:通道編號
//times:獲取次數
//返回值:通道ch的times次轉換結果平均值
u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
{
    u32 temp_val=0;
    u8 t;
    for(t=0;t<times;t++)
    {
        temp_val+=Get_Adc(ch);
        delay_ms(5);
    }
    return temp_val/times;
} 

int main(void)
{               
    u16 adcx;
    float temp;
      Stm32_Clock_Init(9);    //系統時鍾設置
    uart_init(72,9600);         //串口初始化為9600
    delay_init(72);                //延時初始化 
     LCD_Init();                   //初始化LCD                  
    Adc_Init_Ch0();        //ADC初始化      
    POINT_COLOR=RED;//設置字體為紅色 
    //顯示提示信息
    POINT_COLOR=BLUE;//設置字體為藍色
    LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"ADC_CH0_VAL:");          
    LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"ADC_CH0_VOL:0.000V");        
    while(1)
    {
        adcx=Get_Adc_Average(0,10);
        LCD_ShowxNum(156,130,adcx,4,16,0);//顯示ADC的值
        temp=(float)adcx*(3.3/4096);    //4096為2的12次方 stm32內部ADC是12位的
        adcx=temp;
        LCD_ShowxNum(156,150,adcx,1,16,0);//顯示電壓值
        temp-=adcx;
        temp*=1000;
        LCD_ShowxNum(172,150,temp,3,16,0X80);
        LED0=!LED0;
        delay_ms(250);    
    }                                                
}