Keil MDK STM32系列
- Keil MDK STM32系列(一) 基於標准外設庫SPL的STM32F103開發
- Keil MDK STM32系列(二) 基於標准外設庫SPL的STM32F401開發
- Keil MDK STM32系列(三) 基於標准外設庫SPL的STM32F407開發
- Keil MDK STM32系列(四) 基於抽象外設庫HAL的STM32F401開發
- Keil MDK STM32系列(五) 使用STM32CubeMX創建項目基礎結構
- Keil MDK STM32系列(六) 基於HAL的ADC模數轉換
- Keil MDK STM32系列(七) 基於HAL的PWM和定時器
- Keil MDK STM32系列(八) 基於HAL的PWM和定時器輸出音頻
- Keil MDK STM32系列(九) 基於HAL和FatFs的FAT格式SD卡TF卡讀寫
配置 ADC
- 模式: 如果只啟用了一個ADC, 這里只能配置為Independent mode
- 時鍾分頻: 這個選項是ADC的預分頻器, 可設置為2/4/6/8, 決定了一個ADC時鍾周期. 加入設置為2, 由於ADC是掛載在APB2總線(84M)上, 所以一個ADC時鍾便是84 * M/2=42M
- 分辨率: 最高為12位分辨率, 分辨率越高轉換時間越長
- 數據對齊方式: 如果選擇12位分辨率, 右對齊, 得到的結果最大便是4096.
- 掃描模式: 轉換完一個通道會不會繼續轉換下一個通道
- 連續轉換模式: 使能的話轉換將連續進行
- 不連續轉換模式: 當使能多個轉換通道時, 可單獨設置不連續轉換通道.
- DMA連續請求: 是否連續請求DMA.
- EOC標志設置: 當有多個轉換通道時, 是每轉換完一個通道設置一次EOC標志還是所有通道都轉換完設置一次EOC標志.
- 轉換的通道數:
- 觸發模式: 可選擇軟件觸發, 外部觸發或定時器事件觸發
- 秩序列表: 設置轉換周期數和轉換順序
- 注入通道設置
- 窗口看門狗模式
配置 ADC 為主動請求模式
while (1)
{
/*##-1- Start the conversion process #######################################*/
HAL_ADC_Start(&hadc1);
/*##-2- Wait for the end of conversion #####################################*/
/* Before starting a new conversion, you need to check the current state of
the peripheral; if it’s busy you need to wait for the end of current
conversion before starting a new one.
For simplicity reasons, this example is just waiting till the end of the
conversion, but application may perform other tasks while conversion
operation is ongoing. */
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);
/* Check if the continous conversion of regular channel is finished */
if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
{
/*##-3- Get the converted value of regular channel ######################*/
AD_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
printf("MCU Temperature : %.1f¡æ\r\n",((AD_Value*3300/4096-760)/2.5+25));
}
HAL_Delay(1000);
}
配置 ADC 為多通道連續掃描DMA模式
-
開ADC的IN0/IN1兩個通道
- 在Pinout圖上, 將PA0和PA1設為ADC1_IN0和ADC2_IN1
-
配置時鍾
-
ADC1相關配置
-
ADCs_Common_Settings
- Mode: Independent mode
-
ADC_Settings
- Clock Prescaler: PCLK2 divided by 4 可以在時鍾配置頁看到PCLK2的值
- Resolution: 12bits (15 ADC Clock cycles) 采樣精度12bit, 此時每次采樣需要15個時鍾周期, 8bit對應11個時鍾周期
- Data Alignment: Right alignment
- Scan Conversion Mode: Enabled
- Continuous Conversion Mode: Enabled --> for DMA
- Discontinuous Conversion Mode: Disabled
- DMA Continuous Requests: Enabled
- End Of Conversion Selection: EOC flag at the end of single channel conversion
-
ADC_Regular_ConversionMode
- Number of Conversion: 2 --> 2 channels
- External Trigger Conversion Source: Regular Conversion launched by software
- External Trigger Conversion Edge: None
- Rank: 1: Choose channel 0
- Rank: 2: Choose channel 1
-
ADC_Injected_ConversionMode
- Number of Conversions: 0
-
DMA相關配置
-
ADC1
- Stream: DMA2 Stream 4
- Direction: Peripheral To Memory
- Priority: High
-
DMA Request Settings
- Mode: Circular
- Increment Address: Memory
- Datawidth: Peripheral->Half Word, Memory->Half Word
-
NVIC Settings
- ADC1 global interrupt: Enabled unchecked
- DMA2 stream4 global interrupt: Enabled checked
ADC+DMA配置, 體現在代碼上的變化
- stm32f4xx_hal_conf.h 去掉了ADC的注釋
#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED
- stm32f4xx_it.h 增加了方法聲明
void DMA2_Stream4_IRQHandler(void);
- stm32f4xx_it.c 增加了對應的typeDef和方法定義
extern DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;
void DMA2_Stream4_IRQHandler(void)
{
HAL_DMA_IRQHandler(&hdma_adc1);
}
- stm32f4xx_hal_msp.c
extern DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
if(hadc->Instance==ADC1)
{
__HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
/**ADC1 GPIO Configuration
PA0-WKUP ------> ADC1_IN0
PA1 ------> ADC1_IN1
*/
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* ADC1 DMA Init */
/* ADC1 Init */
hdma_adc1.Instance = DMA2_Stream4;
hdma_adc1.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
hdma_adc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
hdma_adc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
hdma_adc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
hdma_adc1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
hdma_adc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
hdma_adc1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
hdma_adc1.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;
if (HAL_DMA_Init(&hdma_adc1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
__HAL_LINKDMA(hadc,DMA_Handle,hdma_adc1);
}
}
void HAL_ADC_MspDeInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc->Instance==ADC1)
{
/* Peripheral clock disable */
__HAL_RCC_ADC1_CLK_DISABLE();
/**ADC1 GPIO Configuration
PA0-WKUP ------> ADC1_IN0
PA1 ------> ADC1_IN1
*/
HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1);
/* ADC1 DMA DeInit */
HAL_DMA_DeInit(hadc->DMA_Handle);
}
}
- main.c
ADC_HandleTypeDef hadc1;
DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;
static void MX_ADC1_Init(void)
{
ADC_ChannelConfTypeDef sConfig = {0};
hadc1.Instance = ADC1;
hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
hadc1.Init.NbrOfConversion = 2;
hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time.
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
sConfig.Rank = 1;
sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_3CYCLES;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Configure for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time.
*/
sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;
sConfig.Rank = 2;
if (HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/**
* Enable DMA controller clock
*/
static void MX_DMA_Init(void)
{
__HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream4_IRQn, 0, 0);
HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream4_IRQn);
}
最后, 在main.c中增加用於存儲DMA數據的數組, 將數組地址傳給HAL_ADC_Start_DMA()開啟DMA傳輸就可以得到數據了.
DMA數組大小和中斷的問題
數組的大小與HAL_ADC_Start_DMA()方法第三個參數length一致, 這里length代表的是數據的個數. 在設置這個大小時, 如果開啟了DMAx_Streamx_IRQn的中斷, 要考慮sConfig.SamplingTime指定的采樣時間不能太短, 太短的話會一直卡在中斷里(因為中斷什么都不做也需要時間). 這個與SYSCLK大小無關, 在兩個通道采樣時
- 如果這里指定的值為
ADC_SAMPLETIME_3CYCLES, 這個數組大小至少為6, 如果等於4采樣循環會卡住 - 如果指定的值為
ADC_SAMPLETIME_15CYCLES, 這個數組大小至少為4 - 如果指定的值為
ADC_SAMPLETIME_28CYCLES, 數組大小可以為2
如果不需要使用DMA中斷, 可以在 MX_DMA_Init()方法中, 將HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream4_IRQn);這句注釋掉或者改成HAL_NVIC_DisableIRQ(DMA2_Stream4_IRQn);指定禁用它, 這個數組就可以設到最小(和采樣通道數一致)了.
uint16_t ADC_Value[6];
main(void) {
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC_Value, 6); // Enable DMA transfer
while (1)
{
printf("%d %d %d %d\r\n",
ADC_Value[0], ADC_Value[1], ADC_Value[2], ADC_Value[3]);
HAL_Delay(100);
}
}
DMA中斷處理回調
查看代碼可以看到, 在stm32f4xxx_hal_dma.h中, 定義的 DMA_HandleTypeDef 類型中, 包含了幾個對應中斷的處理方法
typedef struct __DMA_HandleTypeDef
{
DMA_Stream_TypeDef *Instance; /*!< Register base address */
DMA_InitTypeDef Init; /*!< DMA communication parameters */
HAL_LockTypeDef Lock; /*!< DMA locking object */
__IO HAL_DMA_StateTypeDef State; /*!< DMA transfer state */
void *Parent; /*!< Parent object state */
void (* XferCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer complete callback */
void (* XferHalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA Half transfer complete callback */
void (* XferM1CpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer complete Memory1 callback */
void (* XferM1HalfCpltCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer Half complete Memory1 callback */
void (* XferErrorCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer error callback */
void (* XferAbortCallback)( struct __DMA_HandleTypeDef * hdma); /*!< DMA transfer Abort callback */
__IO uint32_t ErrorCode; /*!< DMA Error code */
uint32_t StreamBaseAddress; /*!< DMA Stream Base Address */
uint32_t StreamIndex; /*!< DMA Stream Index */
}DMA_HandleTypeDef;
其中處理接收完成的方法是 XferCpltCallback , 這個在 stm32f4xx_hal_adc.c 中, 被指定為相應的靜態方法
stm32f4xx_hal_adc.c
HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_DMA(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t* pData, uint32_t Length)
{
//...
/* Set the DMA transfer complete callback */
hadc->DMA_Handle->XferCpltCallback = ADC_DMAConvCplt;
對應不同外設, 指定的方法是不同的, 例如對於uart, stm32f4xx_hal_uart.c中指定的是
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
{
//...
/* Set the UART DMA transfer complete callback */
huart->hdmatx->XferCpltCallback = UART_DMATransmitCplt;
對於ADC, 再進一步在ADC_DMAConvCplt()方法中定義了處理方法
static void ADC_DMAConvCplt(DMA_HandleTypeDef *hdma)
{
//...
/* Conversion complete callback */
#if (USE_HAL_ADC_REGISTER_CALLBACKS == 1)
hadc->ConvCpltCallback(hadc);
#else
HAL_ADC_ConvCpltCallback(hadc);
#endif /* USE_HAL_ADC_REGISTER_CALLBACKS */
}
else /* DMA and-or internal error occurred */
{
if ((hadc->State & HAL_ADC_STATE_ERROR_INTERNAL) != 0UL)
{
/* Call HAL ADC Error Callback function */
#if (USE_HAL_ADC_REGISTER_CALLBACKS == 1)
hadc->ErrorCallback(hadc);
#else
HAL_ADC_ErrorCallback(hadc);
#endif /* USE_HAL_ADC_REGISTER_CALLBACKS */
}
else
{
/* Call DMA error callback */
hadc->DMA_Handle->XferErrorCallback(hdma);
}
}
}
所以, 開發時只需要定義 HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc) 和 HAL_ADC_ErrorCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)方法, 就能處理DMA傳輸完成的中斷