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  • stm32寄存器版学习笔记07 ADC

      STM32F103RCT有3个ADC,12位主逼近型模拟数字转换器,有18个通道,可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。

    1.通道选择

      stm32把ADC转换分成2个通道组:规则通道组相当于正常运行的程序;注入通道组相当于中断。程序初始化阶段设置好不同的转换组,系统运行中不用变更循环转换的配置,从而达到任务互不干扰和快速切换。

      有16个多路通道。可以把转换组织成两组:规则组和注入组。在任意多个通道上以任意顺序进行的一系列转换构成成组转换。例如,可以如下顺序完成转换:通道3、通道8、通道2、通道2、通道0、通道2、通道2、通道15。

        ● 规则组由多达16个转换组成。规则通道和它们的转换顺序在ADC_SQRx寄存器中选择。

           规则组中转换的总数应写入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。

        ● 注入组由多达4个转换组成。注入通道和它们的转换顺序在ADC_JSQR寄存器中选择。                                      注入组里的转换总数目应写入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。

      如果ADC_SQRx或ADC_JSQR寄存器在转换期间被更改,当前的转换被清除,一个新的启动脉冲将发送到ADC以转换新选择的组。

    2.ADC1通道0来采样外部电压值 配置步骤

    ①开启PA口时钟,设置PA0为模拟输入。

    由数据手册(不是参考手册)可知,ADC123的通道0皆为PA0口。

    由参考手册可知,ADC引脚GPIO配置为模拟输入。

      APB2外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)

    置1开启。清0关闭。

    8-2位使能GPIO G-A

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

    配置I/O口: 参见stm32寄存器版学习笔记01 GPIO口的配置

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

    ②使能ADC1时钟,并设置分频因子。

      要使用ADC1,第一步使能ADC1时钟,之后进行一次ADC1复位。通过RCC_CFGR设置ADC1的分频因子。ADC1时钟不能超过14MHz。

      APB2外设复位寄存器 (RCC_APB2RSTR)

      时钟配置寄存器(RCC_CFGR)

      Eg:RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1时钟使能

         RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1复位
         RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束

         RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分频因子清零

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

    ③设置ADC1的工作模式。

    设置单次转换模式、触发方式选择、数据对齐方式等。

      ADC控制寄存器1(ADC_CR1)

      Eg:ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零

         ADC1->CR1|=0<<16; //独立工作模式
         ADC1->CR1&=~(1<<8); //非扫描模式

      ADC控制寄存器2(ADC_CR2)

      Eg:ADC1->CR2&=~(1<<1); //单次转换模式

         ADC1->CR2&=~(7<<17);
         ADC1->CR2|=7<<17; //软件控制转换
         ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部触发(SWSTART)!!! 必须使用一个事件来触发
         ADC1->CR2&=~(1<<11); //右对齐

    ④设置ADC1规则序列的相关信息。

    这里只有一个通道,并且单次转换,所以设置规则序列中通道数为1(ADC_SQR1[23:20]=0000)。设置通道0的采样周期。

      ADC规则序列寄存器1(ADC_SQR1)

      ADC采样时间寄存器2(ADC_SMPR2)

      Eg:ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
         ADC1->SQR1|=0<<20; //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1

         //设置通道0的采样时间
         ADC1->SMPR2&=~(7<<0); //通道0采样时间清空
         ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高采样时间可以提高精确度

    ⑤开启A/D转换器并校准。

    复位校准和A/D校准(必须,不然结果不准)

      Eg:ADC1->CR2|=1<<0; //开启AD转换器
         ADC1->CR2|=1<<3; //使能复位校准
         while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准结束
         //该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。
         ADC1->CR2|=1<<2; //开启AD校准
         while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校准结束
         //该位由软件设置以开始校准,并在校准结束时由硬件清除

    ⑥读取ADC值。

    设置规则序列1里面的通道(ADC_SQR3[4:0])。启动ADC转换。转换结束后读取ADC1_DR中值即可。

      ADC规则序列寄存器3(ADC_SQR3)

     

    3.ADC1通道0来采样外部电压值应用

     1 //初始化ADC
     2 //这里我们仅以规则通道为例
     3 //开启通道0                                                                   
     4 void  Adc_Init_Ch0(void)
     5 {    
     6     //先初始化IO口
     7      RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA口时钟 
     8     GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0 anolog输入
     9     
    10     //通道10/11设置             
    11     RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1时钟使能      
    12     RCC->APB2RSTR|=1<<9;   //ADC1复位
    13     RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//复位结束        
    14     RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分频因子清零    
    15     //SYSCLK/DIV2=12M ADC时钟设置为12M,ADC最大时钟不能超过14M!
    16     //否则将导致ADC准确度下降! 
    17     RCC->CFGR|=2<<14;  
    18     
    19     ADC1->CR1&=0XF0FFFF;   //工作模式清零
    20     ADC1->CR1|=0<<16;      //独立工作模式  
    21     ADC1->CR1&=~(1<<8);    //非扫描模式    
    22     
    23     ADC1->CR2&=~(1<<1);    //单次转换模式
    24     ADC1->CR2&=~(7<<17);       
    25     ADC1->CR2|=7<<17;       //软件控制转换  
    26     ADC1->CR2|=1<<20;      //使用用外部触发(SWSTART)!!!    必须使用一个事件来触发
    27     ADC1->CR2&=~(1<<11);   //右对齐     
    28     
    29     ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
    30     ADC1->SQR1|=0<<20;     //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1 
    31     
    32     //设置通道0的采样时间
    33     ADC1->SMPR2&=~(7<<0);  //通道0采样时间清空      
    34      ADC1->SMPR2|=7<<0;     //通道0  239.5周期,提高采样时间可以提高精确度     
    35     
    36     ADC1->CR2|=1<<0;       //开启AD转换器     
    37     ADC1->CR2|=1<<3;       //使能复位校准  
    38     while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校准结束              
    39     //该位由软件设置并由硬件清除。在校准寄存器被初始化后该位将被清除。          
    40     ADC1->CR2|=1<<2;        //开启AD校准       
    41     while(ADC1->CR2&1<<2);  //等待校准结束
    42     //该位由软件设置以开始校准,并在校准结束时由硬件清除  
    43 }
    44 
    45 //获得ADC值
    46 //ch:通道值 0~16
    47 //返回值:转换结果
    48 u16 Get_Adc(u8 ch)   
    49 {
    50     //设置转换序列               
    51     ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//规则序列1 通道ch
    52     ADC1->SQR3|=ch;                          
    53     ADC1->CR2|=1<<22;       //启动规则转换通道 
    54     while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待转换结束            
    55     return ADC1->DR;        //返回adc值    
    56 }
    57 //获取通道ch的转换值,取times次,然后平均 
    58 //ch:通道编号
    59 //times:获取次数
    60 //返回值:通道ch的times次转换结果平均值
    61 u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
    62 {
    63     u32 temp_val=0;
    64     u8 t;
    65     for(t=0;t<times;t++)
    66     {
    67         temp_val+=Get_Adc(ch);
    68         delay_ms(5);
    69     }
    70     return temp_val/times;
    71 } 
    adc.c
     1 int main(void)
     2 {               
     3     u16 adcx;
     4     float temp;
     5       Stm32_Clock_Init(9);    //系统时钟设置
     6     uart_init(72,9600);         //串口初始化为9600
     7     delay_init(72);                //延时初始化 
     8      LCD_Init();                   //初始化LCD                  
     9     Adc_Init_Ch0();        //ADC初始化      
    10     POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色 
    11     //显示提示信息
    12     POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
    13     LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"ADC_CH0_VAL:");          
    14     LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"ADC_CH0_VOL:0.000V");        
    15     while(1)
    16     {
    17         adcx=Get_Adc_Average(0,10);
    18         LCD_ShowxNum(156,130,adcx,4,16,0);//显示ADC的值
    19         temp=(float)adcx*(3.3/4096);    //4096为2的12次方 stm32内部ADC是12位的
    20         adcx=temp;
    21         LCD_ShowxNum(156,150,adcx,1,16,0);//显示电压值
    22         temp-=adcx;
    23         temp*=1000;
    24         LCD_ShowxNum(172,150,temp,3,16,0X80);
    25         LED0=!LED0;
    26         delay_ms(250);    
    27     }                                                
    28 }    
    main.c

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