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[转载]STM32 - ADC、DMA、USART使用
yoours2012-11-02 17:28:06
简介一边听听音乐，一边写写文章。
这是一个综合的例子，演示了ADC模块、DMA模块和USART模块的基本使用。
我们在这里设置ADC为连续转换模式，常规转换序列中有两路转换通道，分别是ADC_CH10(PC0)和ADC_CH16(片内温度传感器)。因为使用了自动多通道转换，数据的取出工作最适合使用DMA方式取出，so，我们在内存里开辟了一个u16 AD_Value[2]数组，并设置了相应的DMA模块，使ADC在每个通道转换结束后启动DMA传输，其缓冲区数据量为2个HalfWord，使两路通道的转换结果自动的分别落到AD_Value[0]和AD_Value[1]中。
然后，在主函数里，就无需手动启动AD转换，等待转换结束，再取结果了。我们可以在主函数里随时取AD_Value中的数值，那里永远都是最新的AD转换结果。
如果我们定义一个更大的AD_Value数组，并调整DMA的传输数据量（BufferSize）可以实现AD结果的循环队列存储，从而可以进行各种数字滤波算法。
接着，取到转换结果后，根据V=(AD_Value/4096)*Vref+的公式可以算出相应通道的电压值，也可以根据 T(℃) = (1.43 - Vad)/34*10^(-6) + 25的算法，得到片内温度传感器的测量温度值了。
通过重新定义putchar函数，及包含"stdio.h"头文件，我们可以方便的使用标准C的库函数printf()，实现串口通信。
相关的官方例程，可以参考FWLib V2.0的ADC\ADC1_DMA和USART\printf两个目录下的代码。
本代码例子是基于STM32F103VBT6
/******************************************************************************
* 本文件实现ADC模块的基本功能
* 设置ADC1的常规转换序列包含CH10和CH16(片内温度传感器）
* 设置了连续转换模式，并使用DMA传输
* AD转换值被放在了AD_Value[2]数组内，[0]保存CH0结果，[1]保存CH16结果
* GetVolt函数计算[0]的值对应的电压值（放大100倍，保留2位小数）
* GetTemp函数计算[1]的值对应的温度值，计算公式在相应函数内有说明
* 作者：jjldc（九九）
*******************************************************************************/
#include "stm32f10x_lib.h"
#include "stdio.h"
#define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244C)
vu16 AD_Value[2];
vu16 i=0;
s16 Temp;
u16 Volt;
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);
void USART1_Configuration(void);
void ADC1_Configuration(void);
void DMA_Configuration(void);
int fputc(int ch, FILE *f);
void Delay(void);
u16 GetTemp(u16 advalue);
u16 GetVolt(u16 advalue);
int main(void)
{
RCC_Configuration();
GPIO_Configuration();
NVIC_Configuration();
USART1_Configuration();
DMA_Configuration();
ADC1_Configuration();
//启动第一次AD转换
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
//因为已经配置好了DMA，接下来AD自动连续转换，结果自动保存在AD_Value处
while (1)
{
Delay();
Temp = GetTemp(AD_Value[1]);
Volt = GetVolt(AD_Value[0]);
USART_SendData(USART1, 0x0c); //清屏
//注意，USART_SendData函数不检查是否发送完成
//等待发送完成
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET);
printf("电压：%d.%d\t温度：%d.%d℃\r\n", \
Volt/100, Volt%100, Temp/100, Temp%100);
}
}
int fputc(int ch, FILE *f)
{
//USART_SendData(USART1, (u8) ch);
USART1->DR = (u8) ch;
/* Loop until the end of transmission */
while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)
{
}
return ch;
}
void Delay(void)
{
u32 i;
for(i=0;i<0x4f0000;i++);
return;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GetTemp
* Description : 根据ADC结果计算温度
* Input : u16 advalue
* Output :
* Return : u16 temp
*******************************************************************************/
u16 GetTemp(u16 advalue)
{
u32 Vtemp_sensor;
s32 Current_Temp;
// ADC转换结束以后，读取ADC_DR寄存器中的结果，转换温度值计算公式如下：
// V25 - VSENSE
// T(℃) = ------------ + 25
// Avg_Slope
// V25： 温度传感器在25℃时 的输出电压，典型值1.43 V。
// VSENSE：温度传感器的当前输出电压，与ADC_DR 寄存器中的结果ADC_ConvertedValue之间的转换关系为：
// ADC_ConvertedValue * Vdd
// VSENSE = --------------------------
// Vdd_convert_value(0xFFF)
// Avg_Slope：温度传感器输出电压和温度的关联参数，典型值4.3 mV/℃。
Vtemp_sensor = advalue * 330 / 4096;
Current_Temp = (s32)(143 - Vtemp_sensor)*10000/43 + 2500;
return (s16)Current_Temp;
}
/*******************************************************************************
* Function Name : GetVolt
* Description : 根据ADC结果计算电压
* Input : u16 advalue
* Output :
* Return : u16 temp
*******************************************************************************/
u16 GetVolt(u16 advalue)
{
return (u16)(advalue * 330 / 4096);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : RCC_Configuration
* Description : 系统时钟设置
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
//使能外部晶振
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
//等待外部晶振稳定
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
//如果外部晶振启动成功，则进行下一步操作
if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)
{
//设置HCLK（AHB时钟）=SYSCLK
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
//PCLK1(APB1) = HCLK/2
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
//PCLK2(APB2) = HCLK
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
//设置ADC时钟频率
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div2);
//FLASH时序控制
//推荐值：SYSCLK = 0~24MHz Latency=0
// SYSCLK = 24~48MHz Latency=1
// SYSCLK = 48~72MHz Latency=2
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
//开启FLASH预取指功能
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
//PLL设置 SYSCLK/1 * 9 = 8*1*9 = 72MHz
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
//启动PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);
//等待PLL稳定
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET);
//系统时钟SYSCLK来自PLL输出
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
//切换时钟后等待系统时钟稳定
while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);
}
//下面是给各模块开启时钟
//启动GPIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \
RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\
ENABLE);
//启动AFIO
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
//启动USART1
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);
//启动DMA时钟
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
//启动ADC1时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
}
void GPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//PC口4567脚设置GPIO输出，推挽 2M
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
//KEY2 KEY3 JOYKEY
//位于PD口的3 4 11-15脚，使能设置为输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 |\
GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
//USART1_TX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//USART1_RX
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
//ADC_CH10--> PC0
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}
void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
#ifdef VECT_TAB_RAM
// Set the Vector Table base location at 0x20000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
// Set the Vector Table base location at 0x08000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif
//设置NVIC优先级分组为Group2：0-3抢占式优先级，0-3的响应式优先级
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
//串口中断打开
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void USART1_Configuration(void)
{
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 19200;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name : ADC1_Configuration
* Description : ADC1设置（包括ADC模块配置和自校准）
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void ADC1_Configuration(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //连续转换开启
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2; //设置转换序列长度为2
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
//ADC内置温度传感器使能（要使用片内温度传感器，切忌要开启它）
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
//常规转换序列1：通道10
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);
//常规转换序列2：通道16（内部温度传感器），采样时间>2.2us,(239cycles)
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5);
// Enable ADC1
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
// 开启ADC的DMA支持（要实现DMA功能，还需独立配置DMA通道等参数）
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
// 下面是ADC自动校准，开机后需执行一次，保证精度
// Enable ADC1 reset calibaration register
ADC_ResetCalibration(ADC1);
// Check the end of ADC1 reset calibration register
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
// Start ADC1 calibaration
ADC_StartCalibration(ADC1);
// Check the end of ADC1 calibration
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
// ADC自动校准结束---------------
}
/*******************************************************************************
* Function Name : DMA_Configuration
* Description : DMA设置：从ADC模块自动读转换结果至内存
* Input : None
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void DMA_Configuration(void)
{
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
//BufferSize=2，因为ADC转换序列有2个通道
//如此设置，使序列1结果放在AD_Value[0]，序列2结果放在AD_Value[1]
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
//循环模式开启，Buffer写满后，自动回到初始地址开始传输
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
//配置完成后，启动DMA通道
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
}
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