【GD32H757Z海棠派開發(fā)板使用手冊(cè)】第八講 ADC-規(guī)則組多通道采樣實(shí)驗(yàn)
8.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
通過(guò)本實(shí)驗(yàn)主要學(xué)習(xí)以下內(nèi)容：
8.1.1ADC原理
我們知道，自然界中有非常多的模擬信號(hào)，比如光照強(qiáng)度，還有其他的例如溫度、聲音等等，那么人們是怎么來(lái)衡量一個(gè)模擬信號(hào)的呢？
我們通常會(huì)說(shuō)今天光照度達(dá)到了3萬(wàn)Lux（照度單位），現(xiàn)在測(cè)量到的體溫是36.5℃，我們所處的環(huán)境是40分貝，沒錯(cuò)，人們就是通過(guò)將這些模擬信號(hào)數(shù)字化，從而達(dá)到衡量這些模擬信號(hào)的目的。那對(duì)于MCU來(lái)說(shuō)，如果要測(cè)量一個(gè)模擬量，可以通過(guò)自帶的ADC（Analog-to-Digital converters）模塊，即模-數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬量轉(zhuǎn)化為可以被MCU讀取到的數(shù)字量。
8.1.2GD32H757 ADC工作原理
GD32H757有3個(gè)逐次逼近型ADC（SAR ADC），其中ADC1最大有效位為14bit，有20個(gè)外部通道，一個(gè)內(nèi)部通道（DAC_OUT0通道）；ADC1最大有效位為14bit，有18個(gè)外部通道，3個(gè)內(nèi)部通道（電池電壓（VBAT）通道、 參考電壓輸入通道（VREFINT） 和DAC_OUT1通道）；ADC2最大有效位為12bit， 有17個(gè)外部通道，4個(gè)內(nèi)部通道（電池電壓（VBAT）通道、 參考電壓輸入通道（VREFINT）、內(nèi)部溫度傳感通道（VSENSE）和高精度溫度傳感器通道（VSENSE2））。
這三個(gè)ADC可以獨(dú)立工作，也可以讓ADC0和ADC1工作在同步模式下。有最多42個(gè)外部ADC引腳可用于將連接到這些引腳的電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，這些引腳號(hào)可以通過(guò)Datasheet獲得。
表中ADC012_INx的意思是：該IO口可以作為通道x用于ADC0、ADC1和ADC2。如ADC012_IN10，表示PC0可以用于ADC0的通道10使用，也可以作為ADC1和ADC2的通道10使用。但要注意：不能在同一個(gè)時(shí)刻讓不同的ADC去轉(zhuǎn)換同一個(gè)通道，否則會(huì)有無(wú)法預(yù)料的結(jié)果 |
以下總結(jié)了GD32H757 ADC的特性：
- 高性能：
– ADC采樣分辨率：ADC0/1可配置14位、12位、10位或者8位分辨率，ADC2可配置12位、10位、8位或者6位分辨率；
– ADC0/1采樣率：14位分辨率為4 MSPs，12位分辨率為4.5 MSPs，10位分辨率為5.14 MSPs，8位分辨率為6 MSPs。分辨率越低，轉(zhuǎn)換越快；
– ADC2采樣率：12位分辨率為5.3 MSPs，10位分辨率為6.15 MSPs，8位分辨率為7.27 MSPs，6位分辨率為8.89 MSPs。分辨率越低，轉(zhuǎn)換越快；
–前置校準(zhǔn)時(shí)間：131個(gè)ADC時(shí)鐘周期；
–可編程采樣時(shí)間；
–數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式：最高有效位對(duì)齊和最低有效位對(duì)齊；
– DMA請(qǐng)求。
- 模擬輸入通道：
– ADC0有20個(gè)外部模擬輸入通道，ADC1有18個(gè)外部模擬輸入通道，ADC2有17個(gè)外部模擬輸入通道；
– 1個(gè)內(nèi)部溫度傳感通道（VSENSE）；
– 1個(gè)內(nèi)部參考電壓輸入通道（VREFINT）；
– 1個(gè)外部監(jiān)測(cè)電池VBAT供電引腳輸入通道；
– 1個(gè)內(nèi)部高精度溫度傳感器通道（VSENSE2）；
–與DAC內(nèi)部通道連接。
- 轉(zhuǎn)換開始的發(fā)起：
–軟件；
– TRIGSEL觸發(fā)。
- 運(yùn)行模式：
–轉(zhuǎn)換單個(gè)通道，或者掃描一序列的通道；
–單次運(yùn)行模式，每次觸發(fā)轉(zhuǎn)換一次選擇的輸入通道；
–連續(xù)運(yùn)行模式，連續(xù)轉(zhuǎn)換所選擇的輸入通道；
–間斷運(yùn)行模式；
–同步模式（適用于具有兩個(gè)或多個(gè)ADC的設(shè)備）。
- 轉(zhuǎn)換結(jié)果閾值監(jiān)測(cè)器功能： 模擬看門狗。
- 常規(guī)序列轉(zhuǎn)換結(jié)束、模擬看門狗事件和溢出事件都可以產(chǎn)生中斷。
- 過(guò)采樣：
– ADC0/1為32位的數(shù)據(jù)寄存器，ADC2為16位數(shù)據(jù)寄存器；
– ADC0/1可調(diào)整的過(guò)采樣率，從2x到1024x，ADC2可調(diào)整的過(guò)采樣率，從2x到256x；
– ADC0/1高達(dá)11位的可編程數(shù)據(jù)移位，ADC2為8位的可編程數(shù)據(jù)移位，。
- ADC0/1供電要求：1.8V到3.6V，一般電源電壓為3.3V，ADC2供電要求：1.71V到3.6V，一般電源電壓為3.3V；
- 通道輸入范圍： VREF- ≤VIN ≤VREF+；
- 數(shù)據(jù)可以路由到HPDF進(jìn)行后期處理。
下面介紹下GD32H757的ADC框圖：
標(biāo)注1：輸入電壓和參考電壓
輸入電壓引腳定義如下表：
GD32H757的ADC是14/12bit有效位的，14bit滿量程對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換值為16383,12bit為4095，以14bit為例，當(dāng)采樣引腳上的電壓等于ADC參考電壓時(shí)，得到的轉(zhuǎn)換值即為16383。故理論采樣是指可通過(guò)以下公式得到：
采樣數(shù)值=實(shí)際電壓/參考電壓*16383
標(biāo)注2：輸入通道
前面提到，ADC0有20個(gè)外部模擬輸入通道，ADC1有18個(gè)外部模擬輸入通道，ADC2有17個(gè)外部模擬輸入通道。其中外部通道可以通過(guò)Datasheet進(jìn)行查詢。
標(biāo)注3：規(guī)則組
GD32H757的ADC轉(zhuǎn)換組稱為規(guī)則組，也叫常規(guī)序列。
規(guī)則組有三個(gè)重要的參數(shù)，其一為轉(zhuǎn)換的個(gè)數(shù)，其二為轉(zhuǎn)換的序列，其三為轉(zhuǎn)換周期，規(guī)定好這三個(gè)參數(shù)后，一旦開始規(guī)則組的轉(zhuǎn)換，則ADC就按照轉(zhuǎn)換序列一個(gè)一個(gè)的進(jìn)行模-數(shù)轉(zhuǎn)換，直到達(dá)到要求的轉(zhuǎn)換個(gè)數(shù)。
規(guī)則組的轉(zhuǎn)換個(gè)數(shù)由ADC_RSQ0寄存器的RL[3:0]位規(guī)定，轉(zhuǎn)換的總數(shù)目為RL[3:0]+1，轉(zhuǎn)換總數(shù)目最大為16個(gè)；轉(zhuǎn)換序列和轉(zhuǎn)換周期由ADC_RSQ0~ADC_RSQ8共同決定，我們以RSQ8寄存器為例來(lái)看下：
ADC_RSQ0寄存器:
舉個(gè)例子，現(xiàn)需要按照CH3->CH2->CH1的順序進(jìn)行規(guī)則組轉(zhuǎn)換，則設(shè)定RL[3:0] = 2，然后設(shè)定RSQ0為2(CH3)，RSQ1為1(CH2)，RSQ2為0(CH1)，則當(dāng)
開始規(guī)則組轉(zhuǎn)換時(shí)，ADC首先進(jìn)行RSQ0規(guī)定的通道即CH3的轉(zhuǎn)換，再進(jìn)行RSQ1規(guī)定的通道即CH2的轉(zhuǎn)換，最后進(jìn)行RSQ2規(guī)定的通道即CH1轉(zhuǎn)換，當(dāng)這三個(gè)通道轉(zhuǎn)換完后，規(guī)則組轉(zhuǎn)換結(jié)束。
需要注意的是，每轉(zhuǎn)換一個(gè)規(guī)則組通道，轉(zhuǎn)換結(jié)果都會(huì)放在寄存器ADC_RDATA中，所以CPU一定要在下一個(gè)通道轉(zhuǎn)換完成前將上一個(gè)通道轉(zhuǎn)換結(jié)果讀走，否則會(huì)導(dǎo)致上一個(gè)通道數(shù)據(jù)被新的數(shù)據(jù)覆蓋。所以在多通道規(guī)則組轉(zhuǎn)換時(shí)，為了保證能讀到所有通道的數(shù)據(jù)，一定要使用DMA（直接存儲(chǔ)器訪問控制器），每個(gè)通道轉(zhuǎn)換結(jié)束后，都會(huì)給DMA發(fā)送請(qǐng)求，DMA就會(huì)將最新的ADC_RDATA中的數(shù)據(jù)搬走。關(guān)于ADC配合DMA的使用，后面會(huì)詳細(xì)介紹。
標(biāo)注4：觸發(fā)源
ADC的規(guī)則組需要選特定的觸發(fā)源用于觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換，注意，ADC的Enable（即ADC_CTL1寄存器的ADC_ON位置“1”）不會(huì)觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換，而是當(dāng)選定的觸發(fā)源來(lái)臨后ADC才開始轉(zhuǎn)換。
觸發(fā)源分為內(nèi)部觸發(fā)和外部觸發(fā)，內(nèi)部觸發(fā)是指軟件觸發(fā)；外部觸發(fā)源是除了內(nèi)部觸發(fā)源以外的觸發(fā)源，外部觸發(fā)源可以通過(guò)TRISEL選擇。TRIGSEL觸發(fā)相關(guān)內(nèi)容，請(qǐng)讀者參考GD32H7系列用戶手冊(cè)TRIGSEL章節(jié)。
標(biāo)注5：規(guī)則組數(shù)據(jù)寄存器
如標(biāo)注3規(guī)則組的表述，每個(gè)ADC的規(guī)則組只有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器ADC_RDATA，每轉(zhuǎn)換一個(gè)通道，轉(zhuǎn)換結(jié)果放在這個(gè)寄存器中，在下一通道轉(zhuǎn)換結(jié)束前必須要將上一個(gè)通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果取走。
標(biāo)注6：ADC中斷及標(biāo)志位
ADC的中斷總共有兩種：規(guī)則組轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷以及模擬看門狗，可以通過(guò)將ADC_CTL0中的EOCIE、WDE0IE、WDE2IE、WDE2IE置“1”來(lái)開啟相應(yīng)中斷。
ADC_STAT寄存器中的EOC和WDE0,1,2表示相應(yīng)事件發(fā)生，EOC置“1”表示規(guī)則組的轉(zhuǎn)換已經(jīng)結(jié)束。
8.1.3DMA原理
本實(shí)驗(yàn)中ADC通道有兩個(gè)，分別為PC2_C和PC3_C，所以我們用規(guī)則組多通道采樣實(shí)現(xiàn)雙電壓讀取，從上一節(jié)內(nèi)容中可以知道，ADC規(guī)則組實(shí)現(xiàn)多通道轉(zhuǎn)換時(shí)，必須要用到DMA。下面我們介紹下DMA原理。
DMA（直接存儲(chǔ)器訪問控制器）是一個(gè)非常好用的外設(shè)，它提供了一種硬件的方式在外設(shè)和存儲(chǔ)器之間或者存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器之間傳輸數(shù)據(jù)，而無(wú)需CPU的介入，從而使CPU可以專注在處理其他系統(tǒng)功能上。GD32H757有兩個(gè)DMA，其中DMA0有8個(gè)通道，DMA1也有8個(gè)通道。
GD32H757支持DMA的單一傳輸和多拍傳輸模式。這里只講解單一傳輸。DMA實(shí)現(xiàn)很簡(jiǎn)單，只要配置好以下幾要素即可。
- 源地址和目標(biāo)地址：DMA進(jìn)行數(shù)據(jù)搬運(yùn)過(guò)程為從源地址讀取到數(shù)據(jù)，再搬運(yùn)到目標(biāo)地址。本實(shí)驗(yàn)中，需要把ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果搬運(yùn)到自定義的buffer中，所以源地址就要設(shè)置為ADCx_RDATA寄存器地址，目標(biāo)地址為buffer地址。
- 源和目標(biāo)的地址增量方式：地址增量方式有固定模式和增量模式兩種，固定模式是指進(jìn)行一次DMA搬運(yùn)后，下次搬運(yùn)的源地址或目標(biāo)地址保持不變；增量模式指進(jìn)行一次DMA搬運(yùn)后，下次搬運(yùn)的源地址或目標(biāo)地址會(huì)加1。本實(shí)驗(yàn)中，源地址始終都應(yīng)該為ADCx_RDATA地址，所以源地址增量方式需要設(shè)置為固定模式，而目標(biāo)地址為自定義buffer，我們需要用buffer[0]存儲(chǔ)x軸數(shù)據(jù)，buffer[1]存儲(chǔ)y軸數(shù)據(jù)，所以目標(biāo)地址增量方式需要設(shè)置為增量模式。
- DMA傳輸方向：DMA傳輸方向有三種，分別為外設(shè)地址->存儲(chǔ)器地址、存儲(chǔ)器地址->外設(shè)地址以及存儲(chǔ)器->存儲(chǔ)器。本實(shí)驗(yàn)中源地址是外設(shè)地址，目標(biāo)地址為自定義buffer地址即存儲(chǔ)器地址，故傳輸方向需設(shè)置為外設(shè)地址->存儲(chǔ)器地址。
- 源和目標(biāo)數(shù)據(jù)位寬：源和目標(biāo)數(shù)據(jù)位寬表示每次搬運(yùn)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，可以設(shè)置為8bit、16bit和32bit。本實(shí)驗(yàn)中ADC的數(shù)據(jù)只占用ADCx_RDATA寄存器的低半字即16bit，所以源和目標(biāo)位寬選擇16bit即可。
- DMA傳輸個(gè)數(shù)和循環(huán)模式：傳輸個(gè)數(shù)表示一輪DMA傳輸可以搬運(yùn)的次數(shù)。循環(huán)模式表示當(dāng)一輪DMA傳輸結(jié)束后，是否直接進(jìn)行下一輪搬運(yùn)，當(dāng)開啟循環(huán)模式后，當(dāng)上一輪DMA傳輸結(jié)束后，源地址和目標(biāo)地址會(huì)恢復(fù)到最開始的狀態(tài)。本實(shí)驗(yàn)中，需要轉(zhuǎn)換2個(gè)通道ADC，故DMA傳輸個(gè)數(shù)設(shè)置為2，循環(huán)模式開啟。
- DMA通道優(yōu)先級(jí)：DMA的每個(gè)通道都有一個(gè)軟件優(yōu)先級(jí)，當(dāng)DMA控制器在同一時(shí)間接收到多個(gè)外設(shè)請(qǐng)求時(shí)，仲裁器將根據(jù)外設(shè)請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)來(lái)決定響應(yīng)哪一個(gè)外設(shè)請(qǐng)求。優(yōu)先級(jí)包括軟件優(yōu)先級(jí)和硬件優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)規(guī)則如下：
軟件優(yōu)先級(jí)：分為4級(jí)，低，中，高和極高?？梢酝ㄟ^(guò)寄存器DMA_CHxCTL的PRIO位域來(lái)配置。
硬件優(yōu)先級(jí)：當(dāng)通道具有相同的軟件優(yōu)先級(jí)時(shí)，編號(hào)低的通道優(yōu)先級(jí)高。例：通道0和通道2配置為相同的軟件優(yōu)先級(jí)時(shí)，通道0的優(yōu)先級(jí)高于通道2。
上面描述了DMA配置的一些要素，那么DMA是如何被觸發(fā)的呢，這里就要講到另外一個(gè)外設(shè)：DMAMUX。
8.1.4DMAMUX原理
我們來(lái)看下DMA系統(tǒng)架構(gòu)：
我們可以看到，DMA0/1的每個(gè)通道都有一個(gè)輸入源Peri_reqx，而這些輸入源則是由DMAMUX輸出。下圖為DMAMUX的框圖：
將以上兩個(gè)圖放在一起看就更好理解：
可以看到DMAMUX的請(qǐng)求路由器總共有16個(gè)通道，其中通道0~7用于DMA0的通道0~7；通道8~15用于DMA1的通道0~7。
那么請(qǐng)求路由器的觸發(fā)源是什么呢？這個(gè)可以通過(guò)GD32H7用戶手冊(cè)DMAMUX章節(jié)中查出。比如本實(shí)驗(yàn)中使用PC2_C和PC3_C進(jìn)行ADC轉(zhuǎn)換，從datasheet中查出這兩個(gè)引腳分別對(duì)應(yīng)為ADC2_IN0和ADC2_IN1：
所以DMAMUX的請(qǐng)求路由器觸發(fā)源選擇ADC2即可，下圖為DMAMUX請(qǐng)求輸入源輸入信號(hào)表部分截圖：
講到這里可能有的讀者，特別是用過(guò)GD前期產(chǎn)品（如GD32F3/F4系列）的讀者就會(huì)有疑問了，如果DMA用于ADC2，我需要選擇哪個(gè)DMA通道呢？答案就是：任意一個(gè)沒有被使用的通道即可！因?yàn)镚D32H7產(chǎn)品的DMA通道沒有綁定到特定外設(shè)上，所以只需要選擇任意一個(gè)沒有被使用的通道就可以了，這種設(shè)計(jì)方式，讓DMA的使用更加的靈活方便。
8.2硬件設(shè)計(jì)
本實(shí)驗(yàn)是使用PC2_C和PC3_C來(lái)進(jìn)行電壓采集，讀者可以采用飛線方式外接電壓到這兩個(gè)引腳進(jìn)行測(cè)試。
8.3代碼解析
本實(shí)驗(yàn)用到兩個(gè)ADC2通道，使用ADC2規(guī)則組搭配DMA1通道0進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和搬運(yùn)，ADC2規(guī)則組和DMA1通道0都開啟循環(huán)模式，一旦開始ADC2規(guī)則組轉(zhuǎn)換，會(huì)持續(xù)PC2_C和PC3_C上的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)搬運(yùn)。
8.3.1DMA和ADC初始化
在driver_adc.c中定義driver_adc_regular_ch_dma_config函數(shù)，該函數(shù)實(shí)現(xiàn)DMA和ADC的初始化。
| C void driver_adc_regular_ch_dma_config(typdef_adc_ch_general *ADC, typdef_adc_ch_parameter *ADC_CH,void *buffer) { dma_single_data_parameter_struct dma_single_data_parameter; rcu_periph_clock_enable(ADC->dma_parameter.rcu_dma); /*DMA時(shí)鐘開啟*/ rcu_periph_clock_enable(RCU_DMAMUX); dma_deinit(ADC->dma_parameter.dma_periph, ADC->dma_parameter.dma_channel); /*DMA通道參數(shù)復(fù)位*/ /*DMA源地址、目標(biāo)地址、增量方式、傳輸位寬、傳輸方向、傳輸個(gè)數(shù)、優(yōu)先級(jí)設(shè)置*/ dma_single_data_parameter.request = ADC->dma_parameter.request; dma_single_data_parameter.periph_addr = (uint32_t)(&ADC_RDATA(ADC->adc_port)); dma_single_data_parameter.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE; dma_single_data_parameter.memory0_addr = (uint32_t)(buffer); dma_single_data_parameter.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE; if(ADC->adc_mode == ADC_DAUL_REGULAL_PARALLEL) { dma_single_data_parameter.periph_memory_width = DMA_PERIPH_WIDTH_32BIT; } else { dma_single_data_parameter.periph_memory_width = DMA_PERIPH_WIDTH_16BIT; } dma_single_data_parameter.direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY; dma_single_data_parameter.number = ADC->dma_parameter.dma_number; dma_single_data_parameter.priority = ADC->dma_parameter.dma_priority; dma_single_data_mode_init(ADC->dma_parameter.dma_periph, ADC->dma_parameter.dma_channel, &dma_single_data_parameter); /*DMA循環(huán)模式設(shè)置*/ if(ADC->dma_parameter.dma_circulation_mode == ENABLE) { dma_circulation_enable(ADC->dma_parameter.dma_periph, ADC->dma_parameter.dma_channel); } else { dma_circulation_disable(ADC->dma_parameter.dma_periph, ADC->dma_parameter.dma_channel); } dma_channel_enable(ADC->dma_parameter.dma_periph, ADC->dma_parameter.dma_channel); /* 使能DMA */ driver_adc_config(ADC,ADC_CH); /* ADC初始化 */ } |
ADC初始化函數(shù)定義如下：
| C++ void driver_adc_config(typdef_adc_ch_general *ADC,typdef_adc_ch_parameter *ADC_CH) { uint8_t i; adc_idx_enum idx_adc; adc_deinit(ADC->adc_port); /* ADC clock config */ if(ADC->adc_port==ADC0){ idx_adc=IDX_ADC0; }else if(ADC->adc_port==ADC1){ idx_adc=IDX_ADC1; }else{ idx_adc=IDX_ADC2; } rcu_adc_clock_config(idx_adc, RCU_ADCSRC_PER); adc_clock_config(ADC->adc_port, ADC->adc_psc); /*配置ADC時(shí)鐘頻率*/ rcu_periph_clock_enable(ADC->rcu_adc); /*使能ADC時(shí)鐘*/ /*配置ADC相關(guān)IO口，先配置時(shí)鐘，再將IO口設(shè)置為模擬輸入*/ for(i=0 ;ich_count; i++) { if(ADC_CH[i].adc_channel < ADC_CHANNEL_17) { rcu_periph_clock_enable(ADC_CH[i].rcu_port); gpio_mode_set(ADC_CH[i].port, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, ADC_CH[i].pin); } else { if(ADC->adc_port==ADC2) { if(ADC_CH[i].adc_channel == ADC_CHANNEL_17) { adc_internal_channel_config(ADC_CHANNEL_INTERNAL_VBAT, ENABLE); } else if(ADC_CH[i].adc_channel == ADC_CHANNEL_18) { adc_internal_channel_config(ADC_CHANNEL_INTERNAL_TEMPSENSOR, ENABLE); } else if(ADC_CH[i].adc_channel == ADC_CHANNEL_19) { adc_internal_channel_config(ADC_CHANNEL_INTERNAL_VREFINT, ENABLE); } else if(ADC_CH[i].adc_channel == ADC_CHANNEL_20) { adc_internal_channel_config(ADC_CHANNEL_INTERNAL_HP_TEMPSENSOR, ENABLE); } } else { rcu_periph_clock_enable(ADC_CH[i].rcu_port); gpio_mode_set(ADC_CH[i].port, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, ADC_CH[i].pin); } } } adc_sync_mode_config(ADC->adc_mode); /*配置ADC工作模式，如獨(dú)立模式，規(guī)則并行模式等*/ adc_special_function_config(ADC->adc_port, ADC_SCAN_MODE, ADC->adc_scan_function); /*配置規(guī)則組的掃描模式和連續(xù)轉(zhuǎn)換模式*/ if(ADC->adc_channel_group == ADC_REGULAR_CHANNEL) { adc_special_function_config(ADC->adc_port, ADC_CONTINUOUS_MODE, ADC->adc_continuous_function); } adc_data_alignment_config(ADC->adc_port, ADC_DATAALIGN_RIGHT); /*選擇數(shù)據(jù)右對(duì)齊*/ adc_channel_length_config(ADC->adc_port, ADC->adc_channel_group, ADC->ch_count); /*配置轉(zhuǎn)換通道數(shù)*/ if(ADC->adc_channel_group == ADC_REGULAR_CHANNEL) /*配置轉(zhuǎn)換順序*/ { for(i = 0;i< ADC->ch_count;i++) { adc_regular_channel_config(ADC->adc_port, i, ADC_CH[i].adc_channel,ADC_CH[i].sample_time); } } else if(ADC->adc_channel_group == ADC_INSERTED_CHANNEL) { for(i = 0;i< ADC->ch_count;i++) { adc_inserted_channel_config(ADC->adc_port, i, ADC_CH[i].adc_channel,ADC_CH[i].sample_time); } } /*選擇觸發(fā)源及使能外部觸發(fā)模式*/ adc_external_trigger_config(ADC->adc_port, ADC->adc_channel_group, ADC->adc_external_trigger_mode); /*選擇是否需要使用DMA*/ if(ADC->DMA_mode == ENABLE) { adc_dma_request_after_last_enable(ADC->adc_port); adc_dma_mode_enable(ADC->adc_port); } /*ADC的使能和自校準(zhǔn)，ADC使能后需要經(jīng)過(guò)一定的ADC_CLK后才能校準(zhǔn)，本示例中直接使用1ms延時(shí)*/ adc_enable(ADC->adc_port); delay_ms(1); /* ADC calibration mode config */ adc_calibration_mode_config(ADC->adc_port, ADC_CALIBRATION_OFFSET_MISMATCH); /* ADC calibration number config */ adc_calibration_number(ADC->adc_port, ADC_CALIBRATION_NUM32); adc_calibration_enable(ADC->adc_port); } |
在driver_adc.h中聲明了ADC DMA的結(jié)構(gòu)體：
| C typedef struct __typdef_adc_dma_parameter { rcu_periph_enum rcu_dma; //DMA時(shí)鐘 uint32_t dma_periph; //DMA號(hào) dma_channel_enum dma_channel;//DMA通道號(hào) uint32_t request;//DMA請(qǐng)求 uint32_t dma_number; //DMA傳輸個(gè)數(shù) uint32_t dma_priority; //DMA通道優(yōu)先級(jí) EventStatus dma_circulation_mode;//循環(huán)模式 }typdef_adc_dma_parameter; |
這段代碼比較簡(jiǎn)單，請(qǐng)讀者按照前面介紹的DMA原理進(jìn)行解析。
8.3.2BSP_ADC設(shè)置所需要的參數(shù)及IO口結(jié)構(gòu)體定義
在bsp_adc.c中，對(duì)BSP_ADC設(shè)置所需要的參數(shù)及IO擴(kuò)結(jié)構(gòu)體數(shù)組進(jìn)行了定義：
| C typdef_adc_ch_general BSP_ADC= { .rcu_adc = RCU_ADC2, /* ADC2的時(shí)鐘 */ .adc_psc = ADC_CLK_SYNC_HCLK_DIV6, /* ADC2設(shè)置為HCLK 6分頻 */ .adc_port = ADC2, /* ADC口為ADC2 */ .adc_mode = ADC_SYNC_MODE_INDEPENDENT, /* ADC模式為獨(dú)立模式 */ .adc_channel_group = ADC_REGULAR_CHANNEL, /* 使用規(guī)則組 */ .adc_scan_function = ENABLE, /* 開啟掃描模式 */ .adc_continuous_function = ENABLE, /* 開啟循環(huán)模式 */ .ch_count = 2, /* 轉(zhuǎn)換長(zhǎng)度為2 */ .adc_external_trigger_mode = EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE, .dma_parameter = { .rcu_dma = RCU_DMA1, /* DMA1的時(shí)鐘 */ .dma_periph = DMA1, /* 使用DMA1 */ .dma_channel = DMA_CH0, /* 使用通道4 */ .dma_number = 2, /* DMA傳輸長(zhǎng)度為2 */ .request = DMA_REQUEST_ADC2, .dma_priority = DMA_PRIORITY_HIGH, /* DMA通道優(yōu)先級(jí) */ .dma_circulation_mode = ENABLE /* DMA循環(huán)模式打開 */ }, .DMA_mode = ENABLE /* 使用DMA */ }; typdef_adc_ch_parameter BSP_ADC_ch[2] = { { .rcu_port = RCU_GPIOC, /* GPIOC時(shí)鐘 */ .port = GPIOC, /* GPIO port */ .pin = GPIO_PIN_2, /* PC2 */ .gpio_speed = GPIO_OSPEED_12MHZ, /* PC2速度設(shè)置為12MHz */ .adc_channel = ADC_CHANNEL_0, /* PC2是ADC2的通道0 */ .sample_time = 240 /* 設(shè)置采樣周期為240 */ } , { .rcu_port = RCU_GPIOC, /* GPIOC時(shí)鐘 */ .port = GPIOC, /* GPIO port */ .pin = GPIO_PIN_3, /* PC3 */ .gpio_speed = GPIO_OSPEED_12MHZ, /* PC3速度設(shè)置為12MHz */ .adc_channel = ADC_CHANNEL_1, /* PC3是ADC2的通道1 */ .sample_time = 240 /* 設(shè)置采樣周期為55.5 */ } };/* ADC通道參數(shù)配置，包括IO口，和對(duì)應(yīng)通道以及采樣周期 */ |
8.3.3BSP_ ADC初始化和觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換的具體實(shí)現(xiàn)函數(shù)
在bsp_adc.c中定義了DMA和ADC初始化和觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換的函數(shù)：
| C uint16_t BSP_ADC_data[2] ; void bsp_ADC_config() { driver_adc_regular_ch_dma_config(&BSP_ADC,BSP_ADC_ch,(uint16_t*)BSP_ADC_data); driver_adc_software_trigger_enable(&BSP_ADC); } |
8.3.4main函數(shù)實(shí)現(xiàn)
| C int main(void) { driver_init();//延時(shí)函數(shù)初始化 bsp_uart_init(&BOARD_UART);//BOARD_UART串口初始化 bsp_ADC_config();//bsp ADC配置 while (1) { delay_ms(100);//延時(shí)100ms printf_log(" the BSP_ADC data is %d,%d \r\n", BSP_ADC_data[0],BSP_ADC_data[1]);//打印ADC數(shù)據(jù) } } |
本例程main函數(shù)首先進(jìn)行了延時(shí)函數(shù)初始化，為了演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這里初始化了BOARD_UART串口，關(guān)于串口的使用，請(qǐng)讀者參考串口章節(jié)，然后是BSP_ADC配置。在主循環(huán)中，每100ms打印一次PC2_C和PC3_C的ADC轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。
8.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果
如上main函數(shù)實(shí)現(xiàn)說(shuō)明。
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