stm32寄存器版學習筆記07 ADC_ZenDei技術網路在線

STM32F103RCT有3個ADC，12位主逼近型模擬數字轉換器，有18個通道，可測量16個外部和2個內部信號源。各通道的A/D轉換可以單次、連續、掃描或間斷模式執行。 1.通道選擇 stm32把ADC轉換分成2個通道組：規則通道組相當於正常運行的程式；註入通道組相當於中斷。程式初始化階段設置好不 ...

　　STM32F103RCT有3個ADC，12位主逼近型模擬數字轉換器，有18個通道，可測量16個外部和2個內部信號源。各通道的A/D轉換可以單次、連續、掃描或間斷模式執行。

1.通道選擇

　　stm32把ADC轉換分成2個通道組：規則通道組相當於正常運行的程式；註入通道組相當於中斷。程式初始化階段設置好不同的轉換組，系統運行中不用變更迴圈轉換的配置，從而達到任務互不幹擾和快速切換。

　　有16個多路通道。可以把轉換組織成兩組：規則組和註入組。在任意多個通道上以任意順序進行的一系列轉換構成成組轉換。例如，可以如下順序完成轉換：通道3、通道8、通道2、通道2、通道0、通道2、通道2、通道15。

　　　　● 規則組由多達16個轉換組成。規則通道和它們的轉換順序在ADC_SQRx寄存器中選擇。

　　　　規則組中轉換的總數應寫入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。

　　　　● 註入組由多達4個轉換組成。註入通道和它們的轉換順序在ADC_JSQR寄存器中選擇。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　註入組裡的轉換總數目應寫入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。

　　如果ADC_SQRx或ADC_JSQR寄存器在轉換期間被更改，當前的轉換被清除，一個新的啟動脈衝將發送到ADC以轉換新選擇的組。

2.ADC1通道0來採樣外部電壓值配置步驟

①開啟PA口時鐘，設置PA0為模擬輸入。

由數據手冊(不是參考手冊)可知，ADC123的通道0皆為PA0口。

由參考手冊可知，ADC引腳GPIO配置為模擬輸入。

　　APB2外設時鐘使能寄存器(RCC_APB2ENR)

置1開啟。清0關閉。

8-2位使能GPIO G-A

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

配置I/O口：參見stm32寄存器版學習筆記01 GPIO口的配置。

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

②使能ADC1時鐘，並設置分頻因數。

　　要使用ADC1，第一步使能ADC1時鐘，之後進行一次ADC1複位。通過RCC_CFGR設置ADC1的分頻因數。ADC1時鐘不能超過14MHz。

　　APB2外設複位寄存器 (RCC_APB2RSTR)

　　時鐘配置寄存器(RCC_CFGR)

　　Eg：RCC->APB2ENR|=1<<9; //ADC1時鐘使能

　　　　RCC->APB2RSTR|=1<<9; //ADC1複位
　　　　RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//複位結束

　　　　RCC->CFGR&=~(3<<14); //分頻因數清零

　　　　RCC->CFGR|=2<<14; //SYSCLK/DIV2 = 72M / 6=12M (不得超過14MHz、否則準度下降)

③設置ADC1的工作模式。

設置單次轉換模式、觸發方式選擇、數據對齊方式等。

　　ADC控制寄存器1(ADC_CR1)

　　Eg：ADC1->CR1&=0XF0FFFF; //工作模式清零

　　　　 ADC1->CR1|=0<<16; //獨立工作模式
　　　　 ADC1->CR1&=~(1<<8); //非掃描模式

　　ADC控制寄存器2(ADC_CR2)

　　Eg：ADC1->CR2&=~(1<<1); //單次轉換模式

　　　　 ADC1->CR2&=~(7<<17);
　　　　 ADC1->CR2|=7<<17; //軟體控制轉換
　　　　 ADC1->CR2|=1<<20; //使用用外部觸發(SWSTART)!!! 必須使用一個事件來觸發
　　　　 ADC1->CR2&=~(1<<11); //右對齊

④設置ADC1規則序列的相關信息。

這裡只有一個通道，並且單次轉換，所以設置規則序列中通道數為1(ADC_SQR1[23：20]=0000)。設置通道0的採樣周期。

　　ADC規則序列寄存器1(ADC_SQR1)

　　ADC採樣時間寄存器2(ADC_SMPR2)

　　Eg：ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
　　　　 ADC1->SQR1|=0<<20; //1個轉換在規則序列中也就是只轉換規則序列1

　　　　 //設置通道0的採樣時間
　　　　 ADC1->SMPR2&=~(7<<0); //通道0採樣時間清空
　　　　 ADC1->SMPR2|=7<<0; //通道0 239.5周期,提高採樣時間可以提高精確度

⑤開啟A/D轉換器並校準。

複位校準和A/D校準(必須，不然結果不准)

　　Eg：ADC1->CR2|=1<<0; //開啟AD轉換器
　　　　 ADC1->CR2|=1<<3; //使能複位校準
　　　　 while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校準結束
　　　　 //該位由軟體設置並由硬體清除。在校準寄存器被初始化後該位將被清除。
　　　　 ADC1->CR2|=1<<2; //開啟AD校準
　　　　 while(ADC1->CR2&1<<2); //等待校準結束
　　　　 //該位由軟體設置以開始校準，併在校準結束時由硬體清除

⑥讀取ADC值。

設置規則序列1裡面的通道(ADC_SQR3[4:0])。啟動ADC轉換。轉換結束後讀取ADC1_DR中值即可。

　　ADC規則序列寄存器3(ADC_SQR3)

3.ADC1通道0來採樣外部電壓值應用

 1 //初始化ADC
 2 //這裡我們僅以規則通道為例
 3 //開啟通道0                                                                   
 4 void  Adc_Init_Ch0(void)
 5 {    
 6     //先初始化IO口
 7      RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA口時鐘 
 8     GPIOA->CRL&=0XFFFFFFF0;//PA0 anolog輸入
 9     
10     //通道10/11設置             
11     RCC->APB2ENR|=1<<9;    //ADC1時鐘使能      
12     RCC->APB2RSTR|=1<<9;   //ADC1複位
13     RCC->APB2RSTR&=~(1<<9);//複位結束        
14     RCC->CFGR&=~(3<<14);   //分頻因數清零    
15     //SYSCLK/DIV2=12M ADC時鐘設置為12M,ADC最大時鐘不能超過14M!
16     //否則將導致ADC準確度下降! 
17     RCC->CFGR|=2<<14;  
18     
19     ADC1->CR1&=0XF0FFFF;   //工作模式清零
20     ADC1->CR1|=0<<16;      //獨立工作模式  
21     ADC1->CR1&=~(1<<8);    //非掃描模式    
22     
23     ADC1->CR2&=~(1<<1);    //單次轉換模式
24     ADC1->CR2&=~(7<<17);       
25     ADC1->CR2|=7<<17;       //軟體控制轉換  
26     ADC1->CR2|=1<<20;      //使用用外部觸發(SWSTART)!!!    必須使用一個事件來觸發
27     ADC1->CR2&=~(1<<11);   //右對齊     
28     
29     ADC1->SQR1&=~(0XF<<20);
30     ADC1->SQR1|=0<<20;     //1個轉換在規則序列中 也就是只轉換規則序列1 
31     
32     //設置通道0的採樣時間
33     ADC1->SMPR2&=~(7<<0);  //通道0採樣時間清空      
34      ADC1->SMPR2|=7<<0;     //通道0  239.5周期,提高採樣時間可以提高精確度     
35     
36     ADC1->CR2|=1<<0;       //開啟AD轉換器     
37     ADC1->CR2|=1<<3;       //使能複位校準  
38     while(ADC1->CR2&1<<3); //等待校準結束              
39     //該位由軟體設置並由硬體清除。在校準寄存器被初始化後該位將被清除。          
40     ADC1->CR2|=1<<2;        //開啟AD校準       
41     while(ADC1->CR2&1<<2);  //等待校準結束
42     //該位由軟體設置以開始校準，併在校準結束時由硬體清除  
43 }
44 
45 //獲得ADC值
46 //ch:通道值 0~16
47 //返回值:轉換結果
48 u16 Get_Adc(u8 ch)   
49 {
50     //設置轉換序列               
51     ADC1->SQR3&=0XFFFFFFE0;//規則序列1 通道ch
52     ADC1->SQR3|=ch;                          
53     ADC1->CR2|=1<<22;       //啟動規則轉換通道 
54     while(!(ADC1->SR&1<<1));//等待轉換結束            
55     return ADC1->DR;        //返回adc值    
56 }
57 //獲取通道ch的轉換值，取times次,然後平均 
58 //ch:通道編號
59 //times:獲取次數
60 //返回值:通道ch的times次轉換結果平均值
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);    //系統時鐘設置
 6     uart_init(72,9600);         //串口初始化為9600
 7     delay_init(72);                //延時初始化 
 8      LCD_Init();                   //初始化LCD                  
 9     Adc_Init_Ch0();        //ADC初始化      
10     POINT_COLOR=RED;//設置字體為紅色 
11     //顯示提示信息
12     POINT_COLOR=BLUE;//設置字體為藍色
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);//顯示ADC的值
19         temp=(float)adcx*(3.3/4096);    //4096為2的12次方 stm32內部ADC是12位的
20         adcx=temp;
21         LCD_ShowxNum(156,150,adcx,1,16,0);//顯示電壓值
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