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18个输入通道,可测量16个外部和2个内部信号源 规则组和注入组两个转换单元 模拟看门狗自动监测输入电压范围 ; 12位逐次逼近型ADC,1us转换时间 STM32F103C8T6 ADC资源:ADC1、ADC2,10个外部输入通道 ADC结构框图: ADC通道:每个ADC有16个外部通道,在GPIO上,根据STM32型号的差异,具体GPIO见下表;另外还有两个内部信号,温度传感器和内部参考电压; ADC数据选择器:紧跟随在GPIO后,可选择对应GPIO或者内部信号来送入ADC转换器;注入组最多一次性可以选择4个通道,规格组最多一次性可以选择16个通道;这里虽然可以一次性选择多个通道,但是实际在进行模数转换的时候,还是一个通道一个通道的进行转换,转换好一个数据就往数据寄存器里存放一个; 数据寄存器:注入组对应的注入组数据寄存器,有4个,故可以在模数转换完共放入4个转换数据;所以注入组可以实现4个通道的一次性转换;而规格组的数据寄存器只有一个,故它只能存放一次模数转换的数据,第二次转换后放入数据寄存器会覆盖前面的值;所以规则组虽然一次性可以选择16个通道,但是数据只能保存一个;若要保证数据的准确,就要在每次数据转换完成后及时提取数据寄存器里的值,防止被覆盖;这里单一数据的存入并不代表的转换完成,需要整个用户定义的组内通道全部转换完毕,才会触发结束标志位EOC;一般这种操作会通道DMA来显示;另外,数据寄存器的数据是16bit的,半字;8bit为1 byte;32bit为字; ADC转换触发源: 1、软件触发:手动调用代码,实际就是在操作寄存器的某一位 2、硬件触发:见框架图,基本都来源于定时器;也可以是外部中断EXTI; ADC时钟: ADCCLK:由APB2时钟分频得到,可进行2/4/6/8分频,且时钟不能超过14M,默认系统时钟72M,则只能进行6/8分频,故ADCCLK是12M或者9M; 模拟看门狗: 内部可以设定阈值的高低门限,超过门限可以触发看门狗事件,若开启中断使能并在NVIC中配置了中断,就可以在触发中断执行想要的操作;一般高低门限用迟滞的方案来做判断,防止单一门限的过零抖动; ADC扫描模式: 转换的单次还是连续,是指规则组或者注入组整个组别内的通道转换完成后,是否需要触发信号再次触发实现第二轮的转换;即单次转换每开始一个组的转换都要触发信号;而连续转换只要第一次触发后,后面相同组别再次转换不需要信号; 非扫描模式和扫描模式:就是值一个组内的通道选择几个转换,非扫描就只会转换第一个;而扫描模式,会根据用户设定的通道数目进行扫描; 还有一个间断模式,就是在扫描模式下,每隔几个通道间断一次,需要再次触发才能继续进行; 触发控制: 规则组的触发源:定时器的更新事件、软件触发和外部中断; 数据对齐:一般选择右对齐,取低12bit; AD转换时间: 采样+保持可认为是采样时间,量化+编码可以认为是转换时间 采样时间可以通过寄存器设定,而转换时间,因为ADC为12bit。故需要12个时钟周期输出12bit的数据,多出来的0.5个时钟周期未知?, ADC校准:只需要执行固件库的4个函数即可 ADC实现逻辑: 本例以外部GPIO通道采集电压方式 第一步:开启RCC时钟,包括GPIO和ADC的时钟; 第二步:设定ADC的时钟频率;void RCC_ADCCLKConfig(uint32_t RCC_PCLK2); 第三步:配置GPIO,选择模拟量采集的模式; 第四步:配置多路开关,把采集电压的GPIO选通到后面的AD转换器 void ADC_RegularChannelConfig;配置ADC从GPIO的ADCX-channlx到规则组的序列x以及对应的采样时间; 第五步:配置AD转换器相关设定,库函数已经定义结构体,包括了AD数据寄存器; ADC_Mode:选择ADC模式,有单ADC和双ADC模式等 ADC_ScanConvMode:扫描模式选择,enable ADC_ContinuousConvMode:连续or单次转换模式选择,enable连续 ADC_ExternalTrigConv:ADC转换触发源选择,软件触发选择ADC_ExternalTrigConv_None ADC_DataAlign:ADC转换后的数据左对齐?右对齐? ADC_NbrOfChannel:选择ADC在扫描模式下,转换菜单上的序列个数; 第六步:ADC上电开关控制,转换准备就绪,等待触发源触发来开启采样转换; ADC_Cmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState); 第七步:根据规格书建议,可以进行AD校准; 调用开始校正函数后,需要对校正是否完成进行判断,用while函数对校正状态函数的返回值做判断,来判断是否校正结束; 另外可以根据需要配置模拟看门狗部分参数,可以触发事件和中断,若需要触发中断,可使用ITCONFIG函数触发中断输出,并相应配置NVIC实现; 第八步:等待硬件触发或者软件触发,开始ADC转换; 在上述8步操作中,只要转换还没被触发,顺序可以调整 软件触发函数ADC_SoftwareStartConvCmd()或者硬件触发或者外部中断 第九步:读取ADC转换值;读取EOC标志位确认转换完成,去数据寄存器中读取数据; FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_FLAG);状态位 uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx);数据返回 代码: #include "stm32f10x.h" // Device header void ADC1_Init(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure); RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_8,1,ADC_SampleTime_71Cycles5); ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE; ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right; ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None; ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent; ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1; ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE; ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure); ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); ADC_ResetCalibration(ADC1); while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET); ADC_StartCalibration(ADC1); while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET); } uint16_t ADC_return(void) { ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE); while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==RESET); return ADC_GetConversionValue(ADC1); } |
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