12-ADC编程-yy.doc

十二、ADC编程STM32F103系列拥有23个ADC，这些ADC可以独立使用，也可以使用双重模式（提高采样率）。STM32的ADC是12位、逐次逼近型的模拟数字转换器。它有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。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。STM32的ADC最大的转换速率为1Mhz，也就是转换时间为1us（在ADCCLK=14M,采样周期为1.5个ADC时钟下得到），不要让ADC的时钟超过14M。STM32将ADC的转换分为2个通道组：规则通道组和注入通道组。规则通道相当于你正常运行的程序，而注入通道呢，就相当于中断。中断可以打断正常程序的执行。同这个类似，注入通道的转换可以打断规则通道的转换，在注入通道被转换完成之后，规则通道才得以继续转换。个转换，而注入通道组最多包含4个通道。ADC_CR1位19:16DUALMOD3:0：双模式选择 (Dual mode selection) 软件使用这些位选择操作模式。 0000：独立模式 0001：混合的同步规则+注入同步模式 0010：混合的同步规则+交替触发模式 0011：混合同步注入+快速交叉模式 0100：混合同步注入+慢速交叉模式 0101：注入同步模式 0110：规则同步模式 0111：快速交叉模式 1000：慢速交叉模式 1001：交替触发模式 注： 在ADC2和ADC3中这些位为保留位 在双模式中，改变通道的配置会产生一个重新开始的条件，这将导致同步丢失。建议在进行任何配置改变前关闭双模式。位8SCAN：扫描模式 (Scan mode) 该位由软件设置和清除，用于开启或关闭扫描模式。在扫描模式中，转换由ADC_SQRx或ADC_JSQRx寄存器选中的通道。 0：关闭扫描模式； 1：使用扫描模式。 注：如果分别设置了EOCIE或JEOCIE位，只在最后一个通道转换完毕后才会产生EOC或JEOC中断。位7JEOCIE：允许产生注入通道转换结束中断 (Interrupt enable for injected channels) 该位由软件设置和清除，用于禁止或允许所有注入通道转换结束后产生中断。 0：禁止JEOC中断； 1：允许JEOC中断。当硬件设置JEOC位时产生中断。位5EOCIE：允许产生EOC中断 (Interrupt enable for EOC) 该位由软件设置和清除，用于禁止或允许转换结束后产生中断。 0：禁止EOC中断； 1：允许EOC中断。当硬件设置EOC位时产生中断。ADC_CR2位23TSVREFE：温度传感器和VREFINT使能 (Temperature sensor and VREFINT enable) 该位由软件设置和清除，用于开启或禁止温度传感器和VREFINT通道。在多于1个ADC的器件中，该位仅出现在ADC1中。 0：禁止温度传感器和VREFINT； 1：启用温度传感器和VREFINT。位22SWSTART：开始转换规则通道 (Start conversion of regular channels) 由软件设置该位以启动转换，转换开始后硬件马上清除此位。如果在EXTSEL2:0位中选择了SWSTART为触发事件，该位用于启动一组规则通道的转换， 0：复位状态； 1：开始转换规则通道。位20EXTTRIG：规则通道的外部触发转换模式 (External trigger conversion mode for regular channels) 该位由软件设置和清除，用于开启或禁止可以启动规则通道组转换的外部触发事件。 0：不用外部事件启动转换； 1：使用外部事件启动转换。位19:17EXTSEL2:0：选择启动规则通道组转换的外部事件 (External event select for regular group) 这些位选择用于启动规则通道组转换的外部事件 ADC1和ADC2的触发配置如下 000：定时器1的CC1事件 100：定时器3的TRGO事件 001：定时器1的CC2事件 101：定时器4的CC4事件 010：定时器1的CC3事件 110：EXTI线11/ TIM8_TRGO事件，仅大容量产品具有该功能 011：定时器2的CC2事件 111：SWSTART ADC3的触发配置如下 000：定时器3的CC1事件 100：定时器8的TRGO事件 001：定时器2的CC3事件 101：定时器5的CC1事件 010：定时器1的CC3事件 110：定时器5的CC3事件 011：定时器8的CC1事件 111：SWSTART位11ALIGN：数据对齐 (Data alignment) 该位由软件设置和清除。 0：右对齐； 1：左对齐。位8DMA：直接存储器访问模式 (Direct memory access mode) 该位由软件设置和清除。详见DMA控制器章节。 0：不使用DMA模式； 1：使用DMA模式。 注：只有ADC1和ADC3能产生DMA请求。位3RSTCAL：复位校准 (Reset calibration) 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。0：校准寄存器已初始化； 1：初始化校准寄存器。 注：如果正在进行转换时设置RSTCAL，清除校准寄存器需要额外的周期。位2CAL：A/D校准 (A/D Calibration) 该位由软件设置以开始校准，并在校准结束时由硬件清除。 0：校准完成； 1：开始校准。位1CONT：连续转换 (Continuous conversion) 该位由软件设置和清除。如果设置了此位，则转换将连续进行直到该位被清除。 0：单次转换模式； 1：连续转换模式。位0ADON：开/关A/D转换器 (A/D converter ON / OFF) 该位由软件设置和清除。当该位为0时，写入1将把ADC从断电模式下唤醒。 当该位为1时，写入1将启动转换。应用程序需注意，在转换器上电至转换开始有一个延迟tSTAB。 0：关闭ADC转换/校准，并进入断电模式； 1：开启ADC并启动转换。注：如果在这个寄存器中与ADON一起还有其他位被改变，则转换不被触发。这是为了防止触发错误的转换。ADCON位用于开关AD转换器。CONT位用于设置是否进行连续转换，这里使用单次转换，CONT位为0。CAL和RSTCAL用于AD校准。ALIGN用于设置数据对齐，这里使用右对齐，设置为0。ADC_SMPR1ADC_SMPR2位23:0SMPx2:0：选择通道x的采样时间 (Channel x Sample time selection) 这些位用于独立地选择每个通道的采样时间。在采样周期中通道选择位必须保持不变。 000：1.5周期 100：41.5周期 001：7.5周期 101：55.5周期 010：13.5周期 110：71.5周期 011：28.5周期 111：239.5周期 注：ADC1的模拟输入通道16和通道17在芯片内部分别连到了温度传感器和VREFINT。 ADC2的模拟输入通道16和通道17在芯片内部连到了Vss。 ADC3模拟输入通道14、15、16、17与Vss相连ADC的转换时间由公式计算：Tcovn=采样时间+12.5个周期其中：Tcovn为总转换时间，采样时间是根据每个通道的SMP位的设置来决定的。例如，当ADCCLK=14Mhz的时候，并设置1.5个周期的采样时间，则得到：Tcovn=1.5+12.5=14个周期=1us。ADC规则序列寄存器（ADC_SQR13）ADC_SQR1的L3：0用于存储规则序列的长度，这里只用了1个，所以设置的值为0ADC规则数据寄存器(ADC_DR)ADC状态寄存器（ADC_SR）位4STRT：规则通道开始位 (Regular channel Start flag) 该位由硬件在规则通道转换开始时设置，由软件清除。 0：规则通道转换未开始； 1：规则通道转换已开始。位1EOC：转换结束位 (End of conversion) 该位由硬件在(规则或注入)通道组转换结束时设置，由软件清除或由读取ADC_DR时清除0：转换未完成； 1：转换完成。ADC寄存器编程开启GPIO时钟，设置GPIO模式开启与ADC连接的GPIO时钟，并设置GPIO为模拟输入模式RCC-APB2ENR|=1CRL&=0XFFFFFFF0; /PA0 anolog输入使能ADC1时钟，并设置分频因子使能ADC1的时钟，在使能完时钟之后，进行一次ADC1的复位。接着我们就可以通过RCC_CFGR设置ADC1的分频因子。分频因子要确保ADC1的时钟（ADCCLK）不要超过14Mhz。RCC-APB2ENR|=1APB2RSTR|=1APB2RSTR&=(1CFGR&=(3CFGR|=2CR1&=0XF0FFFF; /工作模式清零ADC1-CR1|=0CR1&=(1CR2&=(1CR2&=(7CR2|=7CR2|=1CR2&=(1SQR1&=(0XFSQR1&=0SMPR2&=0XFFFFFFF0; /通道0采样时间清空 ADC1-SMPR2|=7CR2|=1CR2|=1CR2&1CR2|=1CR2&1SQR3&=0XFFFFFFE0; /规则序列1 通道chADC1-SQR3|=ch; /ch=0ADC1-CR2|=1SR&1DR; /返回adc值ADC库函数编程开启PA口时钟和ADC1时钟，设置PA1为模拟输入RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE ); /使能ADC1通道时钟/PA1 作为模拟通道输入引脚 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;/模拟输入引脚GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);复位ADC1，同时设置ADC1分频因子RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); /设置ADC分频因子6, 72M/6=12ADC_DeInit(ADC1); /复位ADC1初始化ADC1参数，设置ADC1的工作模式以及规则序列的相关信息void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)；ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;/ADC工作模式: 独立模式ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE; /单通道模式ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; /单次转换模式ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;/转换由软件而不是外部触发启动ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;/ADC数据右对齐ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;/顺序进行规则转换的ADC通道的数目ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);/初始化外设ADCx的寄存器使能ADC并校准使能AD转换器，执行复位校准和AD校准ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); /使能指定的ADC1ADC_ResetCalibration(ADC1);/使能复位校准 while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1);/等待复位校准结束ADC_StartCalibration(ADC1); /开启AD校准while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1); /等待校准结束读取ADC值设置规则序列1里面的通道、采样顺序，以及通道的采样周期，然后启动ADC转换。设置规则序列通道以及采样周期的函数是：void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel,uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)；这里是规则序列中的第1个转换，同时采样周期为239.5，所以设置为：ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);/使能指定的ADC1的软件转换启动功能开启转换后就可以获取ADC转换结果，方法是：ADC_GetConversionValue(ADC1);ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );/ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期 ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);/使能ADC1的软件转换启动功能while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ); /等待转换结束return ADC_GetConversionValue(ADC1);/返回最近一次AD