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[操作系统]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 0~1647 //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ch52   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