江协科技STM32学习- P22 实验-ADC单通道/ADC多通道

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引用：

STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕_哔哩哔哩_bilibili

Keil5 MDK版 下载与安装教程（STM32单片机编程软件）_mdk528-CSDN博客

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stm32学习笔记-作者: Vera工程师养成记

stem32江科大自学笔记-CSDN博客

术语：

英文缩写	描述
GPIO：General Purpose Input Onuput	通用输入输出
AFIO：Alternate Function Input Output	复用输入输出
AO：Analog Output	模拟输出
DO：Digital Output	数字输出
内部时钟源 CK_INT：Clock Internal	内部时钟源
外部时钟源 ETR：External clock	时钟源 External clock
外部时钟源 ETR：External clock mode 1	外部时钟源 Extern Input pin 时钟模式1
外部时钟源 ETR：External clock mode 2	外部时钟源 Extern Trigger 时钟模式2
外部时钟源 ITRx：Internal trigger inputs	外部时钟源，ITRx （Internal trigger inputs）内部触发输入
外部时钟源 TIx：external input pin	外部时钟源 TIx （external input pin）外部输入引脚
CCR：Capture/Comapre Register	捕获/比较寄存器
OC：Output Compare	输出比较
IC：Input Capture	输入捕获
TI1FP1：TI1 Filter Polarity 1	Extern Input 1 Filter Polarity 1，外部输入1滤波极性1
TI1FP2：TI1 Filter Polarity 2	Extern Input 1 Filter Polarity 2，外部输入1滤波极性2

正文：

0. 概述

从 2024/06/12 定下计划开始学习下江协科技STM32课程，接下来将会按照哔站上江协科技STM32的教学视频来学习入门STM32 开发，本文是视频教程 P2 STM32简介一讲的笔记。

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定时器共四个部分，分为八个小节笔记。本小节为第一部分第一节。

🌳在第一部分，是定时器的基本定时的功能：定时中断功能、内外时钟源选择

🌳在第二部分，是定时器的输出比较功能，最常见的用途是产生PWM波形，用于驱动电机等设备

🌳在第三部分，是定时器的输入捕获功能和主从触发模式，来实现测量方波频率

🌳在第四部分，是定时器的编码器接口，能够更加方便读取正交编码器的输出波形，编码电机测速

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1.🚢第一个代码：AD单通道

接线图：

电位器的内部结构是这样的：

左边和右边的两个引脚接的是电阻的两个固定端，中间这个引脚接的是滑动抽头。电位器外边这里有个十字形状的槽，可以拧，往左拧抽头就往左靠，往右拧，抽头就往右靠。所以外围电路这里，我们把左边的固定端接在负极，右边的固定端接在正极，中间就可以输出，从负极到正极可调的电压了，把可调的电压输出接在PA0。

2.🚢ADC初始化步骤

AD的初始化看这个结构图

ADC初始化的步骤具体的步骤：

🦄第一步，开启RCC时钟，包括ADC和GPIO的时钟。另外这里ADC CLK的分频器也需要配置一下。

🦄第二步，配置GPIO，把需要用的GPIO配置成模拟输入的模式。

🦄第三步，配置多路开关

把左边的通道接入到右边的规则组列表里。这个过程就是我们之前说的点菜，把各个通道的菜列在菜单里。

🦄第四步，配置ADC转换器，在库函数里是用结构体来配置的，可以配置这一大块电路的参数。

如果需要模拟看门狗，会有几个函数用来配置阈值和监测通道的。

如果想开启中断，就在中断输出控制里用ITconfig函数开启对应的中断输出，然后再在NVIC里配置一下优先级，这样就能触发中断了。

不过模拟看门狗中断我们本节暂时不用。

第五步，开关控制，调用一下ADC_Cmd的函数开启ADC。

这样ADC就配置完成了就能正常工作了。

第六步，校准

当然在开启ADC之后，根据手册里的建议，我们还可以对ADC进行一下校准，这样可以减小误差。在ADC工作的时候，如果想要软件触发转换，会有函数可以触发。如果想读取转换结果，也会有函数，可以读取结果。这个等会介绍扩函数的时候就可以看到了。

3.🚢ADC相关的库函数

首先我们看一下ADC CLK的配置函数，打开这个rcc.h文件，拖到最后。

这个函数是用来配置ADC CLK分频器的。它可以对APB2的72MHz时钟选择二、四、六、八分频，输入到ADC CLK，这就是这个函数的作用。

然后我们找一下ADC的库函数，打开adc.h文件，拖到最后。

三个初始化相关函数

这三个函数和其它模块的库函数一样，都是老朋友，不用多讲了。

ADC_Cmd

这个是用于给ADC上电的，也就是这里的开关控制

ADC_DMACmd

这个是用于开启DMA输出信号的。如果使用DMA转运数据，就得调用这个函数。这个我们下节讲DMA的时候再用。

ADC_ITConfig

中断输出控制，也就是这里用于控制某个中断能不能通过NVIC

四个校准相关函数

接下来这里有四个函数

分别是复位校准、获取复位校准状态、开始校准、获取开始校准状态，这就是用于控制校准的函数。我们在ADC初始化完成之后依次调用就行了。

ADC_SoftwareStartConvCmd

ADC软件开始转换控制，这个就是用于软件触发的函数了，调用一下就能软件触发转换了，也就是这里的触发控制，我们目前使用软件触发。

ADC_GetSoftwareStartConvStatus

ADC获取软件开始转换状态，从名字上来看，这个函数好像是判断转换是不是正在进行的。我们是不是可以调用这个函数来判断转换是否已经结束？答案是不行的。这个函数就是用来获取CR2的SWSTART这一位。

在手册里可以看到这一位的作用是开始转换规则通道，由软件设置该位以启动转换，转换开始后硬件马上清除此位。

因此，ADC_SoftwareStartConvCmd这个函数就是给SWSTART位置1，以开始转换的。

而ADC_GetSoftwareStartConvStatus这个函数是返回SWSTART的状态。

由于SWSTART位在转换开始后立刻清零了。所以这个函数的返回值跟转换是否结束毫无关系。

那如何才能知道转换是否结束？

我们需要用到下面这个函数：

ADC_GetFlagStatus

获取标志位状态，然后参数给EOC的标志位，判断EOC标志位是不是置1了。如果转换结束，EOC标志位置1，然后调用这函数判断标志位。这样才是正确的判断转换是否结束的方法。

所以ADC_GetSoftwareStartConvStatus这个函数其实没啥用，我们一般不用，不要被它误导了。

然后下面这两个函数是用来配置间断模式的。

 第一个函数是每隔几个通道间断一次。第二个函数是是不是启用间断模式。需要间断模式的话，可以了解一下。

ADC_RegularChannelConfig

DC规则组通道配置，这个函数比较重要。它的作用就是给序列的每个位置填写指定的通道，就是填写点菜菜单的过程

第一个参数是ADCx，第二个ADC channel就是理想指定的通道。第三个rank就是序列几的位置。然后第四个sample time就是指定通道的采样时间。

ADC_ExternalTrigConvCmd

ADC外部触发转换控制，就是是否允许外部触发转换。

ADC_GetConversionValue

ADC获取转换值，这个函数也比较重要，就是获取AD转换的数据寄存器，读取转换结果，就要使用这个函数。

ADC_GetDualModeConversionValue

之后，ADC获取双模式转换值，这个是双ADC模式读取转换结果的函数，我们暂时不用。

以上这些函数就是对ADC的一些基本功能和规则组的配置。

九个配置ADC注入组的函数

然后接下来这里有一大批函数，里面都带了一个injected，就是注入组的意思。

这一大批函数都是对ADC注入组进行配置的。

三个模拟看门狗配置的函数

然后下面的这三个函数就是对模拟看门狗进行配置的。

第一个是是否启动模拟看门狗。第二个是配置高低阈值。第三个是配置看门的通道。

ADC_TempSensorVrefintCmd

 ADC温度传感器内部参考电压控制，这个是用来开启内部的两个通道的。如果你要用这两个通道，得调用一下这个函数开启一下，要不然是读不到正确的结果的。

四个获取或清除标志位函数

分别是获取标志位状态、清除标志位、获取中断状态、清除中断挂起位，这些函数也是常用函数了，不用多说。

看完这些函数我们来开始写代码。

4.🚢代码实现

//配置ADC是工作在独立模式，还是双ADC模式
//独立模式，ADC1和ADC2各转换各的
#define ADC_Mode_Independent                       ((uint32_t)0x00000000)
//其余的都是双ADC模式，相对比较复杂
#define ADC_Mode_RegInjecSimult                    ((uint32_t)0x00010000)
#define ADC_Mode_RegSimult_AlterTrig               ((uint32_t)0x00020000)
#define ADC_Mode_InjecSimult_FastInterl            ((uint32_t)0x00030000)
#define ADC_Mode_InjecSimult_SlowInterl            ((uint32_t)0x00040000)
#define ADC_Mode_InjecSimult                       ((uint32_t)0x00050000)
#define ADC_Mode_RegSimult                         ((uint32_t)0x00060000)
#define ADC_Mode_FastInterl                        ((uint32_t)0x00070000)
#define ADC_Mode_SlowInterl                        ((uint32_t)0x00080000)
#define ADC_Mode_AlterTrig                         ((uint32_t)0x00090000)

ADC校准，如下四个函数对应ADC校准的四个步骤

//1.复位校准
void ADC_ResetCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);
//2.等地复位校准
FlagStatus ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);
//3.开始校准
void ADC_StartCalibration(ADC_TypeDef* ADCx);
//4.等待校准完成
FlagStatus ADC_GetCalibrationStatus(ADC_TypeDef* ADCx);

4.1 实验1-单ADC转换

代码 AD.C

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "AD.h"void AD_Init(void)
{//开启RCC时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);	//APB2 GPIOA时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);	//APB2 GPIOA时钟//RCC_ADC Clock预分频值RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);	//RCC_ADC_Clock=72Mhz/6=12Mhz//GPIOA_Pin0配置为模拟输入//GPIOA_Pin0作为ADC1的输入通道1GPIO_InitTypeDef gpioInitStructure;gpioInitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;gpioInitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;gpioInitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &gpioInitStructure);//ADC模拟输入多路开关选择ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);//ADC_Init初始化ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;ADC_StructInit(&ADC_InitStruct);ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;	//非外部触发，软件触发方式ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = DISABLE;			//ADC使用非扫描模式ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;	//ADC使用非连续转换模式(单次模式)ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 1;				//ADC规则组转换列表里的数目ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);//ADC开关ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//ADC校准ADC_ResetCalibration(ADC1);							//软件置标志位while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);	//当校准完成之后，硬件自动清除标志位ADC_StartCalibration(ADC1);							//软件置标志位while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);		//当校准完成之后，硬件自动清除标志位
}uint16_t GetValue(void)
{uint16_t ADCValue;//软件ADC触发转换ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//等待ADC完成while(ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);ADCValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);	//读取清除EOC标志位return ADCValue;
}

代码AD.h

#ifndef __AD_H__
#define __AD_H__void AD_Init(void);
uint16_t GetValue(void);#endif

代码 main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "oled.h"
#include "Countersensor.h"
#include "Encoder.h"
#include "Timer.h"
#include "AD.h"
#include "Delay.h"extern uint16_t Num;int main(int argc, char *argv[])
{	uint16_t ADValue;OLED_Init();OLED_ShowString(1, 1, "Cnt:");AD_Init();OLED_ShowString(1, 1, "ADValue:");while(1){ADValue = GetValue();OLED_ShowNum(2, 1, ADValue, 6);Delay_ms(100);}return 1;
}

实验结果：

 4.2 实验2，多通道ADC