ADC模数转换（二）——独立模式多通道电压采集实验

 

 

接上篇文章ADC模数转换（一）——独立模式单通道电压采集实验，这篇讲了ADC的基础以及独立模式单通道采集实验。现在将介绍独立模式的多通道采集实验，还会有一篇文章介绍双重ADC模式的采集实验。

这个实验和上篇文章相比，只是通道多了，使用了DMA代替中断读取的方式，所以在上个实验的基础上，稍加修改即可。

现在我们需要先确定ADC和DMA的配置关系。

查阅参考手册DMA篇章可得，ADC1对应DMA1的通道1，ADC3对应DMA2的通道5，而ADC2则没有DMA功能。如图22-1，图22-2。所以，这里我们选择ADC1，其对应了DMA1的通道1。

图22-1

图22-2

接下来确定使用ADC1的哪些通道。查阅数据手册（Table 5. High-density STM32F103xx pin definitions）可知，PC0~PC3对应ADC1/2/3_IN10~ADC1/2/3_IN13，我们就选这4个引脚。然后可以开始配置了。

ADC的GPIO配置

PC0~PC3四个引脚都需要配置，引脚模式都是模拟输入。

/**
  * @brief  ADC的GPIO配置
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void ADC1_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;               // 模拟输入
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);	
}

ADC配置

包括DMA和ADC1的配置说明，比较简单，有关DMA也在之前的文章有介绍，所以直接在下面的程序里通过注释简单说明了。

__IO uint16_t ADC_ConvertedValue[4] = {0, 0, 0, 0};

/**
  * @brief  ADC配置
  * @param  无
  * @retval 无
  */
static void ADC1_Mode_Config(void)
{
    /*------------------- DMA配置 -------------------*/
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
    DMA_DeInit(DMA1_Channel1);                                           // 复位DMA
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&(ADC1->DR));  // 外设基地址为ADC1_DR寄存器地址
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_ConvertedValue; // 内存存储地址，即ADC_ConvertedValue数组的首地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                   // 数据来源于外设
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;                                // 缓冲区大小，这里为ADC_ConvertedValue数组的长度
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;     // 只有ADC1一个外设，所以地址不递增
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;              // 内存存储地址递增
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  // 外设数据大小为半字，即两个字节
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;  // 内存存储大小也为半字，即两个字节
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;	                 // 循环传输
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                  // DMA通道优先级为高，当使用一个DMA通道时，优先级设置不受影响
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                         // 外设到内存模式
    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

    /*------------------- ADC配置 -------------------*/
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);          
    ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                      // 独立模式，只使用一个ADC           
    ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE;                            // 扫描模式
    ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;	                 // 连续转换
    ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;     // 不使用外部触发，用软件触发
    ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;                  // 转换结果右对齐
    ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 4;	                         // 转换通道数量
    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);

    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);                                    // 8分频，9MHz

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);      // ADC转换通道10，转换顺序1，采样周期55.5
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);      // ADC转换通道11，转换顺序2，采样周期55.5
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_12, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);      // ADC转换通道12，转换顺序3，采样周期55.5
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_13, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);      // ADC转换通道13，转换顺序4，采样周期55.5

    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);                                            // 使能ADC的DMA请求

    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);	

    ADC_ResetCalibration(ADC1);                                          // 初始化ADC校准寄存器
    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));                          // 等待校准寄存器初始化完成
    ADC_StartCalibration(ADC1);                                          // ADC开始校准
    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));                               // 等待校准完成

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                              // 软件触发ADC转换
}

配置程序就只是完成ADC和DMA的配置，配置项多了点，其实并不复杂。

由于采用了DMA的方式代替了中断读取的方式，所以直接main()函数里将读取到的值转换成可读的模拟电压值。

extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[4];

float ADC_ConvertedValueLocal[4];

ADC_ConvertedValueLocal[0] = (float)ADC_ConvertedValue[0] / 4096 * 3.3;
ADC_ConvertedValueLocal[1] = (float)ADC_ConvertedValue[1] / 4096 * 3.3;
ADC_ConvertedValueLocal[2] = (float)ADC_ConvertedValue[2] / 4096 * 3.3;
ADC_ConvertedValueLocal[3] = (float)ADC_ConvertedValue[3] / 4096 * 3.3;

printf("
 CH10 value = %f V 
", ADC_ConvertedValueLocal[0]);
printf("
 CH11 value = %f V 
", ADC_ConvertedValueLocal[1]);
printf("
 CH12 value = %f V 
", ADC_ConvertedValueLocal[2]);
printf("
 CH13 value = %f V 
", ADC_ConvertedValueLocal[3]);

关于转换公式，可参考ADC模数转换（一）——独立模式单通道电压采集实验。

有一点需要注意，每个转换的ADC通道引脚都需要为其提供电源输入，以作为待测电压进行转换。可以用杜邦线连接开发板上的3V3电源输入。