STM32f103的數(shù)電采集電路的雙ADC的設計與使用
STM32F103C8T6擁有3個ADC,其獨立使用已經在本文的3.1.3里面有詳細的介紹,這里主要是介紹雙ADC的同時使用,即STM32的同步規(guī)則模式使用。在此模式在規(guī)則通道組上執(zhí)行時,外部觸發(fā)來自ADC1的規(guī)則組多路開關(由ADC1_CR2寄存器的EXTSEL[2:0]選擇),它同時給ADC2提供同步觸發(fā)。此功能必須使用DMA通道。同時兩組數(shù)據(jù)是公用一個寄存器,ADC1數(shù)據(jù)在低16位,ADC2數(shù)據(jù)在高16位。由于保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定,在雙ADC同步規(guī)則模式的情況下,還添加了多通道同時采樣。
ADC1和ADC2,工作方式采用了同步規(guī)則模式,使得兩個ADC可以同時對不同的AD輸入進行采集和數(shù)據(jù)存儲和傳輸,而且相互不影響,也可以確保采樣時間的減少,同時兩個ADC都是使用4通路同時采集,確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。
多功能采集顯示平臺使用的芯片是STM32F103ZET6,片上資源提供了ADC123共3路ADC模塊,為了布線方便以及使用的習慣,多功能采集顯示平臺采用了ADC1的Chanel4~7,占用IO口PA4~7,以及ADC2的Chanel10~13,占用IO口PC0~3。
使用時有幾點需要注意的:
1.選擇正確的模式:ADC_Mode_RegSimult,即DUALMOD[3:0]=0110,ADC2在雙模式中,這些位為保留位
2.開啟ADC的DMA,在雙ADC模式里,為了在主數(shù)據(jù)寄存器上讀取從轉換數(shù)據(jù),必須使能DMA位,即使不使用DMA傳輸規(guī)則通道數(shù)據(jù)。只有ADC1和ADC3能產生DMA請求。所以只需設置ADC1的DMA:ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
3.ADC2的轉換數(shù)據(jù)存在ADC1_DR的高半字;
4.不要在2個ADC上轉換相同的通道(兩個ADC在同一個通道上的采樣時間不能重疊)。
5.ADC2的CR2寄存器的第20位——EXTTRIG:規(guī)則通道的外部觸發(fā)轉換模式必須開啟(軟件啟動的時候也要),這樣才能利用到ADC1的觸發(fā)信號。不然的話,需要手動再軟啟動一次ADC2,例如ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC2,ENABLE);
但是,假如你設置了這個位之后,就不需要手動軟啟動ADC2了,所以考慮到同步,這樣比較好。用ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC2,ENABLE);為什么可以,一方面它 也設置了EXTTRIG位,另一方面也設置了SWSTART。但我覺得先用ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC2,ENABLE);的話,一會只要ADC1一啟動,兩者就同 時啟動了,這樣更正確一點。
以下是ADC1配置代碼和使能代碼:
//初始化ADC1
//這里采用多通道連續(xù)采樣,并用DMA1的通道傳送
//我們默認將開啟通道4~7
//相應管腳PA4~7
voidAdc1_Multi_Init(void)
{
ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);//使能ADC1通道時鐘
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//設置ADC分頻因子672M/6=12,ADC最大時間不能超過14M
//PA1作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;//模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
ADC_DeInit(ADC1);//復位ADC1,將外設ADC1的全部寄存器重設為缺省值
ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_RegSimult;//ADC工作模式:ADC1同步規(guī)則組模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;//模數(shù)轉換工作在掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;//模數(shù)轉換工作在連續(xù)轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//轉換由軟件而不是外部觸發(fā)啟動
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//ADC數(shù)據(jù)右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=4;//順序進行規(guī)則轉換的ADC通道的數(shù)目
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);//根據(jù)ADC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設ADCx的寄存器
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_4,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_5,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_6,3,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_7,4,ADC_SampleTime_239Cycles5);
//開啟ADC的DMA支持(要實現(xiàn)DMA功能,還需獨立配置DMA通道等參數(shù))
ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
}
//計算多通道ADC值
//AD_Value[]是DMA目標地址的數(shù)組空間
u16Get_Multi_Adc1(void)
{
u32temp_val=0;
u8t;
for(t=0;t<4;t++)
{
temp_val+=(AD_Value[t]&0xffff);
}
returntemp_val/4;
}
主要需要修改的是這句話,使得ADC處于同步規(guī)則組模式。
ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_RegSimult;//ADC工作模式:ADC1同步規(guī)則組模式
AD_Value[]是32位的,用于DMA傳送的目標的ADC數(shù)據(jù)數(shù)組。其中高16位是ADC2的數(shù)據(jù),地16位的是ADC1的數(shù)據(jù)。
其次是ADC2配置代碼和使能代碼:
//初始化ADC2
//這里采用多通道連續(xù)采樣,并用DMA1的通道傳送
//我們默認將開啟通道10~13
//相應管腳PC0~3
voidAdc2_Multi_Init(void)
{
ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_ADC2,ENABLE);//使能ADC2通道時鐘
RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//設置ADC分頻因子672M/6=12,ADC最大時間不能超過14M
//PB0,1作為模擬通道輸入引腳
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;//模擬輸入引腳
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
ADC_DeInit(ADC2);//復位ADC2,將外設ADC2的全部寄存器重設為缺省值
ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_RegSimult;//ADC工作模式:ADC1同步規(guī)則組模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;//模數(shù)轉換工作在掃描模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;//模數(shù)轉換工作在連續(xù)轉換模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;//轉換由軟件而不是外部觸發(fā)啟動
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//ADC數(shù)據(jù)右對齊
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=4;//順序進行規(guī)則轉換的ADC通道的數(shù)目
ADC_Init(ADC2,&ADC_InitStructure);//根據(jù)ADC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設ADCx的寄存器
ADC_RegularChannelConfig(ADC2,ADC_Channel_10,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC2,ADC_Channel_11,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC2,ADC_Channel_12,3,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_RegularChannelConfig(ADC2,ADC_Channel_13,4,ADC_SampleTime_239Cycles5);
ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC2, ENABLE); //使能ADC2的外部觸發(fā)模式