STM32F10x_ ADC三通道DMA連續(xù)轉(zhuǎn)換(3通道、軟件單次觸發(fā))

Ⅰ、概述

上一篇文章講述的內(nèi)容是:三通道逐次轉(zhuǎn)換(單次、單通道軟件觸發(fā))，也就是說(shuō)3條通道要三次軟件觸發(fā)才能完成轉(zhuǎn)換，而且是通過(guò)軟件讀取轉(zhuǎn)換數(shù)值。

本文講述三通道DMA連續(xù)轉(zhuǎn)換(3通道、軟件單次觸發(fā))，也就是說(shuō)3條通道只需要一次軟件觸發(fā)就能完成轉(zhuǎn)換，使用DMA保存在數(shù)值。

上一篇文章實(shí)例是使用間斷模式單次觸發(fā)單條通道采集，本文是使用DMA模式單次觸發(fā)三條通道采集。使用DMA傳輸?shù)暮锰幘褪切屎芨?，我們直接讀取轉(zhuǎn)換的結(jié)果就是了，比如想做的示波器實(shí)例就是要求效率很高。

實(shí)例實(shí)驗(yàn)效果：

本文的實(shí)驗(yàn)效果和上一篇文章一樣，只是實(shí)現(xiàn)的方式不一樣。

通道1接地、通道2接1.5V電源、通道3接VCC

上一篇文章內(nèi)容：

【ADC三通道逐次轉(zhuǎn)換(單次、單通道軟件觸發(fā))】

本文講述的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)較多，若初次學(xué)習(xí)STM32的ADC轉(zhuǎn)換功能，可以參考我另外一篇相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)的文章：

STM32F10x_ADC1單通道單次采集

關(guān)于本文的更多詳情請(qǐng)往下看。

Ⅱ、實(shí)例工程下載

筆者針對(duì)于初學(xué)者提供的例程都是去掉了許多不必要的功能，精簡(jiǎn)了官方的代碼，對(duì)初學(xué)者一看就明白，以簡(jiǎn)單明了的工程供大家學(xué)習(xí)。

筆者提供的實(shí)例工程都是在板子上經(jīng)過(guò)多次測(cè)試并沒(méi)有問(wèn)題才上傳至360云盤(pán)，歡迎下載測(cè)試、參照學(xué)習(xí)。

提供下載的軟件工程是基于Keil（MDK-ARM） V5版本、STM32F103ZE芯片，但F1其他型號(hào)也適用（適用F1其他型號(hào)： 關(guān)注微信，回復(fù)“修改型號(hào)”，或閱讀原文）。

STM32F10x_ADC三通道DMA連續(xù)轉(zhuǎn)換(3通道、軟件單次觸發(fā))實(shí)例源代碼工程：

https://yunpan.cn/cBCmnZ58mI3Pp訪問(wèn)密碼 f2ff

STM32F1資料：

https://yunpan.cn/crBUdUGdYKam2訪問(wèn)密碼 ca90

Ⅲ、關(guān)于ADC

關(guān)于ADC的介紹及功能，請(qǐng)下載參考手冊(cè)查看，筆者這里講述幾點(diǎn)重要的知識(shí)：

1.12位分辨率

在STM32所有系列芯片中只有少部分是16位的，如：F373芯片。

12位分辨率意味著我們采集電壓的精度可以達(dá)到：Vref /4096。

采集電壓 = Vref * ADC_DR / 4096;

Vref：參考電壓

ADC_DR：讀取到ADC數(shù)據(jù)寄存器的值

由于寄存器是32位的，在配置的時(shí)候分左對(duì)齊和右對(duì)齊，一般我們使用右對(duì)齊，也就是對(duì)低12位數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)。

2.轉(zhuǎn)換模式

A.單次和連續(xù)轉(zhuǎn)換

單次：?jiǎn)瓮ǖ绬未无D(zhuǎn)換、多通道單次（分多次）轉(zhuǎn)換；

連續(xù)：?jiǎn)瓮ǖ肋B續(xù)轉(zhuǎn)換、多通道連續(xù)（循環(huán)）轉(zhuǎn)換；

B.雙ADC模式

也就是使用到了兩個(gè)ADC，比如：ADC1和ADC2同時(shí)使用也就是雙ADC模式。在該模式下可以配置為如下一些模式：同步規(guī)則模式、同步注入模式、獨(dú)立模式等。

3.觸發(fā)源

觸發(fā)源就是觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換的來(lái)源，有外部中斷線、定時(shí)器、軟件等觸發(fā)源。我們初學(xué)者常用軟件觸發(fā)，也就是需要轉(zhuǎn)換一次，我們軟件啟動(dòng)一次（本文提供實(shí)例也是軟件觸發(fā)）。

Ⅳ、本文實(shí)例描述

本文實(shí)例中關(guān)于ADC部分的配置及知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)初學(xué)者相對(duì)比較多、理解起來(lái)也相對(duì)比較難一點(diǎn)。

根據(jù)題目“ADC三通道逐次轉(zhuǎn)換(單次、單通道軟件觸發(fā))”我們不難理解其轉(zhuǎn)換的過(guò)程，但如何實(shí)現(xiàn)是一個(gè)難點(diǎn)。

1、三通道：我們定義了3條通道ADC1的ADC_Channel_1、ADC_Channel_2、ADC_Channel_3.

2.逐次轉(zhuǎn)換：我們使用的是間斷模式（規(guī)則組）,也就是在規(guī)則組中定義了觸發(fā)轉(zhuǎn)換的序列。

3.單次：我們是每觸發(fā)一次轉(zhuǎn)換一次。

4.單通道：每次觸發(fā)只轉(zhuǎn)換一條通道。

以簡(jiǎn)單的示意圖來(lái)說(shuō)明其原理：

實(shí)例總共有三條通道通道1、通道2、通道3，分別對(duì)應(yīng)順序,是1、2、3。我們是通過(guò)軟件來(lái)定義的順序：

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);

所以，我們轉(zhuǎn)換保存的順序：ADC_Buf[0]是通道1的數(shù)據(jù)、ADC_Buf[1]是通道2的數(shù)據(jù)、ADC_Buf[2]是通道3的數(shù)據(jù)

也是按照上面來(lái)的。當(dāng)然，也可以更改順序。

Ⅴ、源代碼分析

筆者以F1標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)（同時(shí)也建議初學(xué)者使用官方的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)）為基礎(chǔ)建立的工程，主要以庫(kù)的方式來(lái)講述（若您的F1芯片與提供工程不一樣，可微信回復(fù)“修改型號(hào)”）。

下面將講述ADC重要的幾點(diǎn)：

1.輸入引腳配置

該函數(shù)位于adc.c文件下面；

引腳與通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系請(qǐng)參看你使用芯片的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

注意：

為什么是“ADC123_IN1”？而不是ADC1_IN1，或者ADC2_IN1？

原因是ADC1、ADC2和ADC3共用這些引腳。

2.DMA配置

該函數(shù)位于adc.c文件下面；

1.外設(shè)地址：DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)(&(ADC1->DR));

我們使用ADC數(shù)據(jù)寄存器地址作為DMA的外設(shè)地址；

2.內(nèi)存地址：DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)ADC_Buf;

這里就是我們定義保存采集值數(shù)組的地址；

3.傳輸方向：DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;

DMA_DIR_PeripheralSRC:外設(shè) -> 內(nèi)存

DMA_DIR_PeripheralDST:內(nèi)存 -> 外設(shè)

4.傳輸長(zhǎng)度：DMA_BufferSize = ADC_BUF_SIZE;

ADC_BUF_SIZE是一個(gè)宏定義，等于3； 也就是說(shuō)我們需要轉(zhuǎn)換并保存3組數(shù)據(jù)（3條通道的值）。

5.外設(shè)地址增長(zhǎng)：DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;

由于外設(shè)的地址都是ADC數(shù)據(jù)寄存器，沒(méi)有改變，所以不需要增長(zhǎng)地址；

6.內(nèi)存地址增長(zhǎng)：DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;

由于我們定義了一個(gè)數(shù)字，里面需要保存3個(gè)數(shù)值，所以需要增長(zhǎng)；

【根據(jù)傳輸長(zhǎng)度和循環(huán)模式，可以循環(huán)傳輸數(shù)據(jù)】

7.外設(shè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;

DMA_PeripheralDataSize_Byte：8位數(shù)據(jù)

DMA_PeripheralDataSize_HalfWord：16位數(shù)據(jù)

DMA_PeripheralDataSize_Word：32位數(shù)據(jù)

由于我們使用16位的數(shù)據(jù)，所以使用DMA_PeripheralDataSize_HalfWord；

8.內(nèi)存數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;

和“外設(shè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度”類(lèi)似；

9.循環(huán)模式：DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;

這里說(shuō)的循環(huán)就是我們循環(huán)采集3組數(shù)據(jù)（更加傳輸長(zhǎng)度來(lái)確定）；

10.優(yōu)先級(jí)：DMA_Priority = DMA_Priority_VeryHigh;

優(yōu)先級(jí)應(yīng)該都明白他的意思，我們只使用一組DMA這個(gè)優(yōu)先級(jí)可高可低；

11.優(yōu)先級(jí)：DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;

內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)絻?nèi)存：否

注意：

為什么我們是使用DMA1_Channel1？

我們使用DMA通道是有要求的，需按照手冊(cè)提供的規(guī)則來(lái)（如下圖）；請(qǐng)參看手冊(cè)：

3.ADC配置

該函數(shù)位于adc.c文件下面；

這個(gè)函數(shù)是本文的重點(diǎn)，下面依次來(lái)講述源代碼內(nèi)容的意思；

A.初始化基本參數(shù)：

工作模式：ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;

總共有10種，主要都是針對(duì)雙ADC下使用。針對(duì)初學(xué)者這里不多描述，感興趣的朋友可以先自行研究一下各個(gè)模式的使用。

瀏覽模式：ADC_ScanConvMode = ENABLE;

主要是針對(duì)多條通道而言，也就是說(shuō)你是否有多條通道。

多通道：ENABLE;

單通道：DISABLE;

轉(zhuǎn)換模式：ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;

這里是配置是否需要連續(xù)轉(zhuǎn)換。

連續(xù)轉(zhuǎn)換ENABLE：也就是只需要啟動(dòng)（觸發(fā)）轉(zhuǎn)換一次，后面就不用再次啟動(dòng)（觸發(fā)）就可以連續(xù)工作了。

單次轉(zhuǎn)換DISABLE：也就是根據(jù)一次轉(zhuǎn)換完后需要再次啟動(dòng)（觸發(fā)）才能工作。

觸發(fā)方式：ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;

觸發(fā)方式也就是使用什么方法觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換。喲定時(shí)器、外部觸發(fā)、軟件觸發(fā)，一般常用軟件觸發(fā)。這里有很多種觸發(fā)方式，詳情可以參考其參數(shù)。

對(duì)其方式：ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;

右對(duì)其：低12位數(shù)據(jù)為有效位（常用）；

左對(duì)其：高12為數(shù)據(jù)為有效位；

通道數(shù)：ADC_NbrOfChannel = 3;

這個(gè)參數(shù)比較簡(jiǎn)單，我們定義工作的通道數(shù)量。

B.設(shè)置規(guī)則組通道：

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);

我們定義通道1的轉(zhuǎn)換順序?yàn)榈?、通道2的轉(zhuǎn)換順序?yàn)榈?、通道3的轉(zhuǎn)換順序?yàn)榈?；

C.校驗(yàn)：

ADC_ResetCalibration(ADC1); //校驗(yàn)復(fù)位

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待復(fù)位完成

ADC_StartCalibration(ADC1); //開(kāi)始ADC1校準(zhǔn)

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校驗(yàn)完成

建議每次上電校正一次。

ADC有一個(gè)內(nèi)置自校準(zhǔn)模式。校準(zhǔn)可大幅減小因內(nèi)部電容器組的變化而造成的準(zhǔn)精度誤差。在校準(zhǔn)期間，在每個(gè)電容器上都會(huì)計(jì)算出一個(gè)誤差修正碼(數(shù)字值)，這個(gè)碼用于消除在隨后的轉(zhuǎn)換中每個(gè)電容器上產(chǎn)生的誤差。

Ⅵ、說(shuō)明

關(guān)于STM32的ADC轉(zhuǎn)換這一塊功能確實(shí)交強(qiáng)大也相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，或許文中講述的還不夠清楚，若有不清楚的可以關(guān)注微信，在微信上留言。

關(guān)于筆者提供的軟件工程實(shí)例，可閱讀文章最下面的“閱讀原文”，或在會(huì)話框回復(fù)“關(guān)于工程”，有關(guān)于工程結(jié)構(gòu)描述、型號(hào)修改等講述。

以上總結(jié)僅供參考，若有不對(duì)之處，敬請(qǐng)諒解。

Ⅶ、最后

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原文標(biāo)題：STM32F10x_ADC三通道DMA連續(xù)轉(zhuǎn)換(3通道、軟件單次觸發(fā))

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