stm32 AD模數轉換[操做寄存器+庫函數]

stm32f103最少有2個AD模數轉換器，每一個ADC都有18個通道，能夠測量16個外部和2個內部模擬量。最大轉換頻率爲1Mhz，也就是轉換時間爲1us（在 ADCCLK = 14Mhz,採樣週期爲1.5個時鐘週期時）。最大時鐘超過14Mhz，將致使ADC轉換準確度下降。stm32的ADC是12位精度的。

 

stm32的ADC轉換有兩種通道，規則通道和注入通道，注入通道能夠搶佔式地打斷規則通道的採樣，執行注入通道採樣後，再執行以前的規則通道採樣，和中斷相似。本例只使用規則通道實現獨立模式的中斷採樣，這裏再也不贅述兩種通道區別。

 

stm32的ADC能夠由外部事件觸發(例如定時器捕獲，EXTI線)和軟件觸發(即在配置相關寄存器時，直接開啓採樣）。

 

本例實現AD採樣PB0口，使用串口輸出PB0口電壓值。PB0口接變阻器以改變調整電壓。

效果以下：

                                     ADValue = 1.39v

                                     ADValue = 1.38v

                                     ADValue = 1.40v

                                     ADValue = 1.38v

                                     ADValue = 1.39v

 

直接操做寄存器

 

首先須要配置ADC的時鐘分頻值，在RCC->CFGR的[15:14]位：

• 00：PCLK2 2分頻後做爲ADC時鐘         01：PCLK2 4分頻後做爲ADC時鐘
• 10：PCLK2 6分頻後做爲ADC時鐘         11：PCLK2 8分頻後做爲ADC時鐘

設定各通道的採樣時間ADCx->SMPR,該寄存器給每一個通道3位來選擇8種採樣週期：

• 000：1.5週期               100：41.5週期
• 001：7.5週期               101：55.5週期
• 010：13.5週期             110：71.5週期
• 011：28.5週期             111：239.5週期

採樣時間算法爲: (採樣週期+12.5)/分頻後的時鐘

 

ADC採樣獲得的只是一個相對值，將 轉換值/4096*參考電壓 便可獲得採樣電壓 這裏的4096是由於stm32的adc爲12位精度，表示參考電壓時即爲 2^12=4096

 

代碼以下：  （system.h 和 stm32f10x_it.h 等相關代碼參照  stm32 直接操做寄存器開發環境配置）

User/main.c

01	#include <stm32f10x_lib.h>

02	#include "system.h"

03	#include "usart.h"

04	#include "adc.h"

05	#include "stdio.h"

06

07	#define LED1 PAout(4)

08	#define LED2 PAout(5)

09

10	#define VREF 3.3         //參考電壓

11	void Gpio_Init(void);

12

13	int main(void)

14

{

15	u16 ADValue;

16	float temp;

17

18	Rcc_Init(9);             //系統時鐘設置

19	Usart1_Init(72,9600);   //設置串口時鐘和波特率

20

21	Adc1_Init(8,7);   //使用8通道採樣，採樣時間係數爲7（111），據手冊可得采樣時間爲 (239.5+12.5)/12= 21 (us)

22	Gpio_Init();

23

24

while(1){

25

26	ADValue = Get_Adc(ADC_1,8);

27	temp = (float)VREF*(ADValue/4096);     //ADC精度爲12位精度，即達到 VREF電壓時爲 2^12 = 4096

28

29	printf("\r\n ADValue = %.2fv\r\n",temp);

30

31	LED2 = !LED2;

32

33	delay(100000);   //延時100ms

34

35

}

36

}

37

38

39	void Gpio_Init(void)

40

{

41	RCC->APB2ENR|=1<<2;    //使能PORTA時鐘

42	RCC->APB2ENR|=1<<3;    //使能PORTB時鐘

43

44

45	GPIOA->CRL&=0xFF0FFFF0;

46	GPIOA->CRL|=0xFF3FFFF0; // PA0設置爲模擬輸入,PA4推輓輸出

47

48	GPIOB->CRL&=0xFFFFFFF0;

49	GPIOB->CRL|=0xFFFFFFF0; // PB0設置爲模擬輸入

50

51

52	//USART1 串口I/O設置

53

54	GPIOA -> CRH&=0xFFFFF00F;   //設置USART1 的Tx(PA.9)爲第二功能推輓，50MHz；Rx(PA.10)爲浮空輸入

55	GPIOA -> CRH|=0x000008B0;

56

}

Library/src/adc.c

01	#include <stm32f10x_lib.h>

02	#include "adc.h"

03

04

05	//ADC1採樣初始化

06

//獨立工做模式

07

//參數說明：

08	//          ADC_CH_x    選擇使用通道（0~17)，目前暫支持0~15通道

09	//          ADC_CH_SMP  設定採樣週期（0~7）

10

//採樣週期算法：

11

12	void Adc1_Init(u8 ADC_CH_x,u8 ADC_CH_SMP)

13

{

14	RCC -> APB2ENR |= 1<<9;        //開啓ADC1時鐘

15	RCC -> APB2RSTR |= 1<<9;       //復位ADC1

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

17

18	RCC -> CFGR &= ~(3<<14);       //分頻因子清零

19	RCC -> CFGR |= 2<<14;          //設定分頻因數爲2,PCLK2 6分頻後做爲ADC時鐘

20

21	ADC1 -> CR1 &= 0xF0FFFF;     //工做模式清零

22	ADC1 ->  CR1 |= 0<<16;         //設定爲獨立模式

23	ADC1 -> CR1 &= ~(1<<8);            //非掃描工做模式

24	ADC1 -> CR2 &= ~(1<<1);            //關閉連續轉換

25

26	ADC1 -> CR2 &= ~(7<<17);       //清除規則通道啓動事件

27	ADC1 -> CR2 |= 7<<17;          //設定規則通道啓動事件爲軟件啓動（SWSTART）

28

29	ADC1 -> CR2 |= 1<<20;          //使用外部事件觸發 SWSTART

30	ADC1 -> CR2 &= ~(1<<11);       //設置對齊模式爲右對齊

31

32	ADC1 -> SQR1 &= ~(0xF<<20);        //清零規則序列的數量

33	ADC1 -> SQR1 |= 15<<20;            //設置規則序列的數量爲16

34

35	ADC1 -> SMPR2 &= 0x00000000; //清零通道採樣時間

36	ADC1 -> SMPR1 &= 0xFF000000;

37

38	if(ADC_CH_x <= 9 ){

39	ADC1 -> SMPR2 |= 7<<(ADC_CH_x*3);          //設置通道x採樣時間，提升採樣時間能夠提升採樣精度

40

}

41

42	if(ADC_CH_x > 9 ){

43	ADC1 -> SMPR1 |= 7<<((ADC_CH_x-10)*3);

44

}

45

46

47	ADC1 -> CR2 |= 1<<0;           //開啓AD轉換

48	ADC1 -> CR2 |= 1<<3;           //使能復位校準，由硬件清零

49	while((ADC1 -> CR2)& (1<<3));  //等待校準結束

50	ADC1 -> CR2 |= 1<<2;           //開啓AD校準，由硬件清零

51	while((ADC1 -> CR2)& (1<<2));  //等待校準結束

52

53

}

54

55	//取得數模轉換的值

56	//參數說明：（參數定義於adc.h）

57	//       ADC_x  （0~3）,選擇數模轉換器

58	//       ADC_CH_x    (0~15),選擇通道

59	u16 Get_Adc(u8 ADC_x,u8 ADC_CH_x)

60

{

61	u16 data = 0;

62

63	switch(ADC_x)

64

{

65	case 1 : {

66

67	ADC1 -> SQR3 &= 0xFFFFFFE0;          //清除通道選擇

68	ADC1 -> SQR3 |= ADC_CH_x;                //選擇通道

69	ADC1 -> CR2  |= 1<<22;             //開啓AD轉換

70	while(!(ADC1 -> SR & 1<<1));           //等待轉換結束

71

72	data = ADC1->DR;

73

break;

74

}

75	case 2 : {break;}

76	case 3 : {break;}

77

}

78

79	return data;

80

}

Library/inc/adc.h

1	#include <stm32f10x_lib.h>

2

3	#define  ADC_1 0x01

4	#define  ADC_2 0x02

5	#define  ADC_3 0x03

6

7	void Adc1_Init(u8 ADC_CH_x,u8 ADC_CH_SMP);

8	u16 Get_Adc(u8 ADC_x,u8 ADC_CH_x);

 

 

庫函數操做

 

main.c

view source

print ?

001	#include "stm32f10x.h"

002	#include "stdio.h"

003

004

005	#define  PRINTF_ON  1

006	#define  VREF       3.3        // 參考電壓

007

008

009	void RCC_Configuration(void);

010	void GPIO_Configuration(void);

011	void USART_Configuration(void);

012	void ADC_Configuration(void);

013

014

015	int main(void)

016

{

017	float ADValue = 0.00;

018	u32 delayTime = 0;

019

020	RCC_Configuration();

021	GPIO_Configuration();

022	USART_Configuration();

023	ADC_Configuration();

024

025

while(1)

026

{

027	if(delayTime++ >=2000000)

028

{

029	delayTime = 0;

030	ADValue = VREF*ADC_GetConversionValue(ADC1)/0x0fff;

031	printf("\r\n ADValue = %.2fv\r\n",ADValue);

032

033

}

034

}

035

}

036

037

038	void GPIO_Configuration(void)

039

{

040	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

041	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 ;

042	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;

043	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

044

045

046	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

047	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

048	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

049	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

050

051	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

052	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

053	GPIO_Init(GPIOA , &GPIO_InitStructure);

054

}

055

056	void ADC_Configuration(void)

057

{

058	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;

059

060	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4);   //配置ADC時鐘分頻

061

062	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

063	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;

064	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;

065	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

066	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

067	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;

068	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);

069

070	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_8,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);

071	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);

072	ADC_ResetCalibration(ADC1);

073	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

074	ADC_StartCalibration(ADC1);

075	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

076	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);

077

078

079

}

080

081

082	void RCC_Configuration(void)

083

{

084	/* 定義枚舉類型變量 HSEStartUpStatus */

085	ErrorStatus HSEStartUpStatus;