在進行STM32F中AD采樣的學習中，我們知道AD采樣的方法有多種，按照邏輯程序處理有三種方式，一種是查詢模式，一種是中斷處理模式，一種是DMA模式。三種方法按照處理復雜方法DMA模式處理模式效率最高，其次是中斷處理模式，最差是查詢模式，相信很多學者在學習AD采樣程序時，很多例程采用DMA模式，在這里我針對三種程序進行分別分析。
1、AD采樣查詢模式
在AD采樣查詢模式中，我們需要注意的是IO口的初始化配置，這里我采用PA2作為模擬采集的引腳(AIN2)和串口3作為打印輸出。
具體如下：建立一個USART3.C和USART3.H文件，其程序為：
#include "usart3.h"
#include "stdarg.h"
u8 SendBuff[SENDBUFF_SIZE];
void USART3_Config(void)
{
//定義結構體
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
//開啟外部時鍾
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO,
ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE );
// USART3 GPIO config
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOAtiNG;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
//USART3 mode config
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =
USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART3, ENABLE);
}
其次建立一個ADC.C和一個ADC.H文件，其中ADC.C中程序為：
void ADC1_Init(void)
{
ADC1_GPIO_Config();
ADC1_Mode_Config();
}
static void ADC1_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//開啟外部時鍾
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 |
RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//配置PA2引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
//配置為模擬輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
//調用庫函數
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
static void ADC1_Mode_Config(void)
{
//ADC1_ configuration
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
//獨立ADC模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
//禁止掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
//開啟連續轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
//不使用外部觸發轉換
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //采集數據右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //要轉換的通道數目1
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
//配置ADC時鍾，為PCLK2的8分頻，即9Mhz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
//配置ADC1的通道2位55.5個采集周期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2, 1,
ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
//復位校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADC1);
//等待校准寄存器復位完成
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
//ADC校准
ADC_StartCalibration(ADC1);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
//由於沒有使用外部觸發，所以使用軟件觸發ADC轉換
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
}
然后在主函數main中其程序代碼如下：
int main(void)
{
USART3_Config();
ADC1_Init();
printf("輸入ADC值");
while(1)
{
ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
ADC_ConvertedValueLocal =(float)ADC_ConvertedValue/4096*3.3;
//讀取ADC轉換的值
printf("\r\n the current AD value = 0x%04X \r\n",ADC_ConvertedValue);
printf("\r\n the current AD value = %f V
\r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
Delay(0xFFFFEE);
}
}
這樣采用查詢的方法即可以采集ADC的電壓值，一個值為16進制轉換的值，一個是轉換計算的值。說明一下：ADC_ConvertedValue =
ADC_GetConversionValue(ADC1);
一定要放在while中，只有這樣，采集的ADC電壓值才是實時采集的電壓值。放在while外面，則采集的電壓值為第一次的電壓值，且讀取的電壓值不會變化。對於4096的值來源在於ADC采集的數值是12位ADC，即是2的12次方。
2、中斷查詢ADC程序
對於中斷查詢采集ADC程序主要是在ADC.C和main函數中有差別。具體ADC.C程序為：
void ADC1_Init(void)
{
ADC1_GPIO_Config();
ADC1_Mode_Config();
ADC_NVIC_Config();
}
static void ADC_NVIC_Config(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
static void ADC1_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//開啟外部時鍾
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 |
RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//配置PA2引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
//配置為模擬輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
//調用庫函數
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
static void ADC1_Mode_Config(void)
{
//ADC1_ configuration
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
//獨立ADC模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
//禁止掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
//開啟連續轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
//不使用外部觸發轉換
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //采集數據右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //要轉換的通道數目1
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
//配置ADC時鍾，為PCLK2的8分頻，即9Mhz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
//配置ADC1的通道2位55.5個采集周期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2, 1,
ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_ITConfig(ADC1, ADC_IT_EOC, ENABLE); //開啟ADC采集中斷
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
//復位校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADC1);
//等待校准寄存器復位完成
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
//ADC校准
ADC_StartCalibration(ADC1);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
//由於沒有使用外部觸發，所以使用軟件觸發ADC轉換
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
}
對於main函數如下：
int main(void)
{
USART3_Config();
ADC1_Init();
printf("輸入ADC值");
while(1)
{
ADC_ConvertedValueLocal =(float)ADC_ConvertedValue/4096*3.3;
//讀取ADC轉換的值
printf("\r\n the current AD value = 0x%04X \r\n",ADC_ConvertedValue);
printf("\r\n the current AD value = %f V
\r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
Delay(0xFFFFEE);
}
}
void ADC_IRQHandler(void)
{
IF (ADC_GetITStatus(ADC1, ADC_IT_EOC) == SET)
{
ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
}
ADC_ClearITPendingBit(ADC1, ADC_IT_EOC);
}
在引入void ADC_IRQHandler(void)這個中斷服務函數之前，一定要進行
#define ADC_IRQHandler ADC1_2_IRQHandler
否則中斷無法執行，無法進行ADC采集。
3、DMA模式的ADC采集程序
采用這種方式的ADC采集程序，其在ADC.C程序為：
void ADC1_Init(void)
{
ADC1_GPIO_Config();
ADC1_Mode_Config();
}
static void ADC1_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//開啟外部時鍾
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 |
RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
//配置PA2引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
//配置為模擬輸入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
//調用庫函數
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
static void ADC1_Mode_Config(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_ConvertedValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize= DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStructure);
DMA_Cmd (DMA1_Channel1,ENABLE);
//ADC1_ configuration
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
//獨立ADC模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
//禁止掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
//開啟連續轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
//不使用外部觸發轉換
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //采集數據右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //要轉換的通道數目1
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
//配置ADC時鍾，為PCLK2的8分頻，即9Mhz
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);
//配置ADC1的通道2位55.5個采集周期
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_2, 1,
ADC_SampleTime_55Cycles5);
ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
//復位校准寄存器
ADC_ResetCalibration(ADC1);
//等待校准寄存器復位完成
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
//ADC校准
ADC_StartCalibration(ADC1);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
//由於沒有使用外部觸發，所以使用軟件觸發ADC轉換
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
}
在這里需要對ADC1_DR_Address地址值進行定義，具體定義可以在ADC.H文件中，表現為：#define ADC1_DR_Address
((u32)0x40012400+0x4c)
在main中函數為：
int main(void)
{
USART3_Config();
ADC1_Init();
printf("輸入ADC值");
while(1)
{
ADC_ConvertedValueLocal =(float)ADC_ConvertedValue/4096*3.3;
//讀取ADC轉換的值
printf("\r\n the current AD value = 0x%04X \r\n",ADC_ConvertedValue);
printf("\r\n the current AD value = %f V
\r\n",ADC_ConvertedValueLocal);
Delay(0xFFFFEE);
}
}
通過實際測試，三種程序處理方式得到的結果都是一樣，這表明三種方式是可行的。不過后續在具體功能程序設計時，建議采用中斷查詢或者DMA模式。
AD的資料暫時沒有我就給搞一些pcb以及DMA和中斷的資料供大家在學習過程中參考吧
老司機傾囊相授-PCB大牛修煉秘籍
http://www.makeru.com.cn/live/3472_1296.html?s=45051
PADS-PCB原圖繪制
http://www.makeru.com.cn/live/4006_1430.html?s=45051
(DMA專題講解)
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1048.html?s=45051
stm32 如何用DMA搬運數據
http://www.makeru.com.cn/live/detail/1484.html?s=45051
(STM32中斷系統)