主要知识点:
DMA 数据传输
串口传输
通道引脚初始化
(一)、DMA 数据传输
1、外设到存储器传输
2、存储器到外设传输
3、存储器到存储器传输
外设一般为:ADC、SPI、I2C等。 存储器一般为:片内SRAM、外部存储器、片内FLASH等
DMA_SxCR ),每个流通到对应8个外设请求(CHSEL[2:0] )
DMA 请求映射:分两种 DMA1请求映射、DMA2请求映射
特点:每一个外设请求只占用一个数据流通道,相同的外设请求可以占用不同的通道请求。
当该数据流通道同一个时间只能有一个通道使用,但是可以使用其他的数据流。
DMA 数据配置:
有关 FIFO配置方向的心得:
FIFO 总的的大小为:4个字=8个半字=16个字节 // 即:1个字 = 4个字节=4*8bit=24位
MUBST 的大小与 MSIZE的大小相同,节拍即 MBURST 的单位
FIFO级别四分之一 = 1个字 // 二分之一 = 2 个字 // 3/4 = 3 个字 // 满 = 4 个字
所以 MSIZE = 字节时,需要4 个节拍 = 一个字 = 一次突发
FIFO级别四分之一 两个字 = 两次突发
DMA 中断:每个 DMA 数据流可以产生中断
编程要点:
1) 初始化配置 ADC 目标引脚为模拟输入模式;
2) 使能 ADC 时钟和 DMA 时钟;
3) 配置 DMA 从 ADC 规矩数据寄存器传输数据到我们指定的存储区;
4) 配置通用 ADC 为独立模式,采样 4 分频;
5) 设置 ADC 为 12 位分辨率,启动扫描,连续转换,不需要外部触发;
6) 设置 ADC 转换通道顺序及采样时间;
7) 使能 DMA 请求, DMA 在 AD 转换完自动传输数据到指定的存储区;
8) 启动 ADC 转换;
9) 使能软件触发 ADC 转换
ADC 宏定义
#ifndef BSP_ADC_H
#define BSP_ADC_H
#include "stm32f4xx.h"
// 转换的通道个数
#define RHEOSTAT_NOFCHANEL 4
#define RHEOSTAT_ADC_DR_ADDR ((u32)ADC3 + 0X4C)//模数转换器3 中的数据寄存器地址
// 同时定义通道 4/5/6/7 对应的 IO口为 PF6 PF7 PF8 PF9 --->>>> 未接入FLASH外设,但是未初始化,导致显示数据一直为0
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT GPIOF
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOF
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN1 GPIO_Pin_6
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL1 ADC_Channel_4
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN2 GPIO_Pin_7
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL2 ADC_Channel_5
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN3 GPIO_Pin_8
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL3 ADC_Channel_6
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN4 GPIO_Pin_9
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL4 ADC_Channel_7
// ADC 初始化 定义
#define RHEOSTAT_ADC ADC3
#define RHEOSTAT_ADC_CLK RCC_APB2Periph_ADC3
// DMA2 数据流0 通道2 ADC3
#define RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK RCC_AHB1Periph_DMA2
#define RHEOSTAT_ADC_DMA_CHANNEL DMA_Channel_2
#define RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM DMA2_Stream0
////滑动变阻器引脚定义
//// PC3 通过调帽接电位器
//// ADC IO宏定义
//#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT1 GPIOC
//#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN1 GPIO_Pin_3
//#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK1 RCC_AHB1Periph_GPIOC
//#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL1 ADC_Channel_13
void Rheostat_Init(void);
#endif
ADC 工作模式配置
#include "./adc/bsp_adc.h"
/*
编程要点:
初始化配置 ADC 目标引脚为模拟输入模式
* 使能 ADC 时钟 和 DMA 时钟
* 配置 DMA 从ADC规则数据寄存器传输数据到指定的存储区
配置通用 ADC 为独立模式,采样 4 分频
配置目标 ADC 为 12 位分辨率,启动扫描,连续转换,不需要外部触发
设置 ADC 转换通道顺序及采样时间
使能 DMA 请求,DMA 在AD 转换完自动传输到指定的存储区
启动 ADC 转换
使能软件触发 ADC 转换
使用 DMA 更加高效
*/
// 存储数据变量的地址定义
__IO uint16_t ADC_ConveredValue[RHEOSTAT_NOFCHANEL]= {0};
// 变阻器 ADC_GPIO 初始化
static void Rheostat_ADC_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
// 使能 GPIO 时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK, ENABLE);
//配置 IO 引脚连接于 FLASH 、、要作相应的改变
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN1 |
RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN2 |
RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN3 |
RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN4;
// 模拟输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
// 不上拉不下拉
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;
GPIO_Init(RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT,&GPIO_InitStructure);//统一初始化
}
// 配置 ADC 工作模式
static void Rheostat_ADC_Mode_Config(void)
{
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
// 使能 ADC 时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RHEOSTAT_ADC_CLK,ENABLE);
// 开启 DMA 时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK,ENABLE);
// ----------DMA Init 结构体参数 初始化----------------
// 选择 DMA 通道,通道存在于数据流中
DMA_InitStructure.DMA_Channel = RHEOSTAT_ADC_DMA_CHANNEL;
// 外设基址为:ADC 数据寄存器地址
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = RHEOSTAT_ADC_DR_ADDR;
// 存储器地址
DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)ADC_ConveredValue;
// 数据传输方向:外设到存储器
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
// 缓冲区大小,指一次传输时的数字项
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = RHEOSTAT_NOFCHANEL;
// 外设寄存器只有一个,地址不用递增
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
// 存储器地址递增
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
// 外设数据大小为半字,即两个字节
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord ;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
// 循环传输方式
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular ;
// DMA 传输通道优先级为高,当使用一个 DMA 通道时,优先级设置不影响
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
// 禁止 DMA FIFO, 使用直连模式
DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;
// FIFO 阈值大小,FIFO 模式禁止,这个不用配置
DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
// 存储器单次突发单次传输模式
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
// 外设突发单次传输
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
//初始化 DMA 数据流,流相当于一个大的管道,管道里面有很多通道
DMA_Init(RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM, &DMA_InitStructure);
// 使能 DMA 数据流
DMA_Cmd(RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM, ENABLE);
// ----------ADC Common 结构体 参数 初始化--------------
// 独立 ADC 模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
// 时钟为 fpclk x 分频
ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;
// 禁止 DMA 直接访问模式
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
// 采样时间间隔
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_10Cycles;
ADC_CommonInit ( &ADC_CommonInitStructure );
// -----------ADC Init 结构体 参数 初始化-----------------
// ADC 分辨率
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b ;
// 禁止扫描模式,多通道采集才需要
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE ;
// 连续转换
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE ;
// 禁止外部边沿触发
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;
// 数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right ;
// 外部触发选择
// ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv =
// 转换通道1个
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = RHEOSTAT_NOFCHANEL;
ADC_Init ( RHEOSTAT_ADC, &ADC_InitStructure) ;
//配置 ADC 通道转换顺序为 1,第一个转换,采样时间为 56 个时钟周期
ADC_RegularChannelConfig ( RHEOSTAT_ADC, RHEOSTAT_ADC_CHANNEL1,
1, ADC_SampleTime_56Cycles) ;
ADC_RegularChannelConfig ( RHEOSTAT_ADC, RHEOSTAT_ADC_CHANNEL2,
2, ADC_SampleTime_56Cycles) ;
ADC_RegularChannelConfig ( RHEOSTAT_ADC, RHEOSTAT_ADC_CHANNEL3,
3, ADC_SampleTime_56Cycles) ;
ADC_RegularChannelConfig ( RHEOSTAT_ADC, RHEOSTAT_ADC_CHANNEL4,
4, ADC_SampleTime_56Cycles) ;
// 使能 DMA 请求 after last transfer (Single-ADC mode)
ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(RHEOSTAT_ADC, ENABLE);
// 使能 ADC DMA
ADC_DMACmd(RHEOSTAT_ADC, ENABLE);
// 使能 ADC
ADC_Cmd (RHEOSTAT_ADC,ENABLE);
// 开始 ADC 转换,软件触发
ADC_SoftwareStartConv ( RHEOSTAT_ADC) ;
}
// 中断配置ADC
//static void Rheostat_ADC_NVIC_Config(void)
//{
// NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
// NVIC_PriorityGroupConfig ( NVIC_PriorityGroup_1);
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = Rheostat_ADC_IRQ;
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
//
// NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//}
void Rheostat_Init(void)
{
// Rheostat_ADC_NVIC_Config();
Rheostat_ADC_GPIO_Config();
Rheostat_ADC_Mode_Config();
}
主程序
#include "stm32f4xx.h"
#include "./usart/bsp_debug_usart.h"
#include "./adc/bsp_adc.h"
extern __IO uint16_t ADC_ConveredValue[RHEOSTAT_NOFCHANEL];
void Delay(uint32_t x);
int main(void)
{
double ADC_ConvertedValueLocal[RHEOSTAT_NOFCHANEL];
/*初始化USART 配置模式为 115200 8-N-1,中断接收*/
Debug_USART_Config();
Rheostat_Init();
/* 发送一个字符串 */
Usart_SendString( DEBUG_USART,"这是一个 ADC 滑动变阻器实验\n");
printf("这是一个串口中断接收回显实验\n");
while(1)
{
Delay(0xffffff);
ADC_ConvertedValueLocal[0]=(float)(ADC_ConveredValue[0]*3.3/4096);
ADC_ConvertedValueLocal[1]=(float)(ADC_ConveredValue[1]*3.3/4096);
ADC_ConvertedValueLocal[2]=(float)(ADC_ConveredValue[2]*3.3/4096);
ADC_ConvertedValueLocal[3]=(float)(ADC_ConveredValue[3]*3.3/4096);
printf("\r\n CH1_PF6 value = %fV\r\n",ADC_ConvertedValueLocal[0]);
printf("\r\n CH2_PF7 value = %fV\r\n",ADC_ConvertedValueLocal[1]);
printf("\r\n CH3_PF8 value = %fV\r\n",ADC_ConvertedValueLocal[2]);
printf("\r\n CH4_PF9 value = %fV\r\n",ADC_ConvertedValueLocal[3]);
printf("\r\n");
}
}
void Delay(uint32_t x)
{
uint32_t i;
for(i= x;i>0;i--)
{
}
}
实验现象
总结:
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT GPIOF
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOF
#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN1 GPIO_Pin_6
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL1 ADC_Channel_4#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN2 GPIO_Pin_7
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL2 ADC_Channel_5#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN3 GPIO_Pin_8
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL3 ADC_Channel_6#define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN4 GPIO_Pin_9
#define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL4 ADC_Channel_7
明明没有初始化FLASH 怎么还会有模拟电压输出
工程总结: ADC1使用DMA2,数据流0,通道0,这个是手册固定死的
使用独立模式只能选用一个 ADC 转换器,不能同时选择多个
最好选择其他外设,PF6/7/8/9刚好是FLASH的控制引脚,flash未初始化,读出的电压值不知道是什么东西,开发板没有将这四个引脚单独引出
细节处理:
// -----------ADC Init 结构体 参数 初始化-----------------
配置完 ADC_Init 之后要使能/ADC DMA ---------->>>>>>ADC_DMACmd(RHEOSTAT_ADC, ENABLE);
采样时间与采样间隔的区别:采样时间Tconv = 采样时间 + 12 个周期 最少3个周期