ADC

12位ADC是一種逐次逼近型模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器。它有多達(dá)19個通道，可測量16個外部和2個內(nèi)部信號源和Vbat通道。各通道的A/D轉(zhuǎn)換可以單次、連續(xù)、掃描或間斷模式執(zhí)行。ADC的結(jié)果可以左對齊或右對齊方式存儲在16位數(shù)據(jù)寄存器中。

模擬看門狗特性允許應(yīng)用程序檢測輸入電壓是否超出用戶定義的高/低閥值。

有16個多路通道。

通道選擇：

可以把轉(zhuǎn)換組織成兩組：規(guī)則組和注入組。在任意多個通道上以任意順序進(jìn)行的一系列轉(zhuǎn)換構(gòu)成成組轉(zhuǎn)換。例如，可以如下順序完成轉(zhuǎn)換：通道3、通道8、通道2、通道2、通道0、通道2、通道2、通道15。

規(guī)則組由多達(dá)16個轉(zhuǎn)換組成。規(guī)則通道和它們的轉(zhuǎn)換順序在ADC_SQRx寄存器中選擇。規(guī)則組中轉(zhuǎn)換的總數(shù)應(yīng)寫入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。

注入組由多達(dá)4個轉(zhuǎn)換組成。注入通道和它們的轉(zhuǎn)換順序在ADC_JSQR寄存器中選擇。注入組里的轉(zhuǎn)換總數(shù)目應(yīng)寫入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。如果ADC_SQRx或ADC_JSQR寄存器在轉(zhuǎn)換期間被更改，當(dāng)前的轉(zhuǎn)換被清除，一個新的啟動脈沖將發(fā)送到ADC以轉(zhuǎn)換新選擇的組。

單次轉(zhuǎn)換模式：

單次轉(zhuǎn)換模式下，ADC只執(zhí)行一次轉(zhuǎn)換。該模式既可通過設(shè)置ADC_CR2寄存器的ADON位(只適用于規(guī)則通道)啟動也可通過外部觸發(fā)啟動(適用于規(guī)則通道或注入通道)，這時CONT位為0。

一旦選擇通道的轉(zhuǎn)換完成：

如果一個規(guī)則通道被轉(zhuǎn)換：

─ 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被儲存在16位ADC_DR寄存器中

─ EOC(轉(zhuǎn)換結(jié)束)標(biāo)志被設(shè)置 ─ 如果設(shè)置了EOCIE，則產(chǎn)生中斷。

如果一個注入通道被轉(zhuǎn)換：

─ 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被儲存在16位的ADC_DRJ1寄存器中

─ JEOC(注入轉(zhuǎn)換結(jié)束)標(biāo)志被設(shè)置 ─ 如果設(shè)置了JEOCIE位，則產(chǎn)生中斷。

然后ADC停止

連續(xù)轉(zhuǎn)換模式：

在連續(xù)轉(zhuǎn)換模式中，當(dāng)前面ADC轉(zhuǎn)換一結(jié)束馬上就啟動另一次轉(zhuǎn)換。此模式可通過外部觸發(fā)啟動或通過設(shè)置ADC_CR2寄存器上的ADON位啟動，此時CONT位是1。

每個轉(zhuǎn)換后：

如果一個規(guī)則通道被轉(zhuǎn)換：

─ 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)被儲存在16位的ADC_DR寄存器中

─ EOC(轉(zhuǎn)換結(jié)束)標(biāo)志被設(shè)置

─ 如果設(shè)置了EOCIE，則產(chǎn)生中斷。

注入通道不能被用于連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，唯一的例外是當(dāng)規(guī)則通道配置為連續(xù)轉(zhuǎn)換后，注入通道配置為自動轉(zhuǎn)換。

掃描模式：

此模式用來掃描一組模擬通道。

掃描模式可通過設(shè)置ADC_CR1寄存器的SCAN位來選擇。一旦這個位被設(shè)置，ADC掃描所有被ADC_SQRX寄存器(對規(guī)則通道)或ADC_JSQR(對注入通道)選中的所有通道。在每個組的每個通道上執(zhí)行單次轉(zhuǎn)換。在每個轉(zhuǎn)換結(jié)束時，同一組的下一個通道被自動轉(zhuǎn)換。如果設(shè)置了CONT位，轉(zhuǎn)換不會在選擇組的最后一個通道上停止，而是再次從選擇組的第一個通道繼續(xù)轉(zhuǎn)換。

如果設(shè)置了DMA位，在每次EOC后，DMA控制器把規(guī)則組通道的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊RAM中。而注入通道轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)總是存儲在ADC_JDRx寄存器中。

在以下情況中，ADC_SR寄存器的EOC位將被設(shè)置：
在每個規(guī)則組序列結(jié)束后，如果EOCS位被清0
在每個規(guī)則通道轉(zhuǎn)換結(jié)束，如果EOCS位設(shè)置為1
注入通道轉(zhuǎn)換結(jié)束數(shù)據(jù)總是存放在ADC_JDRx寄存器中

注入通道管理：

觸發(fā)注入

清除ADC_CR1寄存器的JAUTO位，并且設(shè)置SCAN位，即可使用觸發(fā)注入功能。

1. 利用外部觸發(fā)或通過設(shè)置ADC_CR2寄存器的ADON位，啟動一組規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換。

2. 如果在規(guī)則通道轉(zhuǎn)換期間產(chǎn)生一外部注入觸發(fā)或者JSWSTART位被設(shè)置，當(dāng)前轉(zhuǎn)換被復(fù)位，注入通道序列被以單次掃描方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3. 然后，恢復(fù)上次被中斷的規(guī)則組通道轉(zhuǎn)換。如果在注入轉(zhuǎn)換期間產(chǎn)生一規(guī)則事件，注入轉(zhuǎn)換不會被中斷，但是規(guī)則序列將在注入序列結(jié)束后被執(zhí)行。

注：當(dāng)使用觸發(fā)的注入轉(zhuǎn)換時，必須保證觸發(fā)事件的間隔長于注入序列。例如：序列長度為30個ADC時鐘周期(即2個具有3個時鐘間隔采樣時間的轉(zhuǎn)換)，觸發(fā)之間最小的間隔必須是31個ADC時鐘周期。

自動注入

如果設(shè)置了JAUTO位，在規(guī)則組通道之后，注入組通道被自動轉(zhuǎn)換。這可以用來轉(zhuǎn)換在ADC_SQRx和ADC_JSQR寄存器中設(shè)置的多至20個轉(zhuǎn)換序列。

在此模式里，必須禁止注入通道的外部觸發(fā)。

如果除JAUTO位外還設(shè)置了CONT位，規(guī)則通道至注入通道的轉(zhuǎn)換序列被連續(xù)執(zhí)行。

間斷模式：

規(guī)則組

此模式通過設(shè)置ADC_CR1寄存器上的DISCEN位激活。它可以用來執(zhí)行一個短序列的n次轉(zhuǎn)換(n<=8)，此轉(zhuǎn)換是ADC_SQRx寄存器所選擇的轉(zhuǎn)換序列的一部分。數(shù)值n由ADC_CR1寄存器的DISCNUM[2:0]位給出。

一個外部觸發(fā)信號可以啟動ADC_SQRx寄存器中描述的下一輪n次轉(zhuǎn)換，直到此序列所有的轉(zhuǎn)換完成為止。總的序列長度由ADC_SQR1寄存器的L[3:0]定義。

例如：

n=3，被轉(zhuǎn)換的通道 = 0、1、2、3、6、7、9、10

第一次觸發(fā)：轉(zhuǎn)換的序列為 0、1、2

第二次觸發(fā)：轉(zhuǎn)換的序列為 3、6、7

第三次觸發(fā)：轉(zhuǎn)換的序列為 9、10，并產(chǎn)生EOC事件

第四次觸發(fā)：轉(zhuǎn)換的序列 0、1、2

注： 當(dāng)以間斷模式轉(zhuǎn)換一個規(guī)則組時，轉(zhuǎn)換序列結(jié)束后不自動從頭開始。 當(dāng)所有子組被轉(zhuǎn)換完成，下一次觸發(fā)啟動第一個子組的轉(zhuǎn)換。在上面的例子中，第四次觸發(fā)重新轉(zhuǎn)換第一子組的通道0、1和2

注入組

此模式通過設(shè)置ADC_CR1寄存器的JDISCEN位激活。在一個外部觸發(fā)事件后，該模式按通道順序逐個轉(zhuǎn)換ADC_JSQR寄存器中選擇的序列。

 一個外部觸發(fā)信號可以啟動ADC_JSQR寄存器選擇的下一個通道序列的轉(zhuǎn)換，直到序列中所有的轉(zhuǎn)換完成為止。總的序列長度由ADC_JSQR寄存器的JL[1:0]位定義。

例如： n=1，被轉(zhuǎn)換的通道 = 1、2、3

第一次觸發(fā)：通道1被轉(zhuǎn)換

第二次觸發(fā)：通道2被轉(zhuǎn)換

第三次觸發(fā)：通道3被轉(zhuǎn)換，并且產(chǎn)生EOC和JEOC事件

第四次觸發(fā)：通道1被轉(zhuǎn)換

設(shè)置步驟：

1． 配置相關(guān)輸入通道的IO口。

2． 設(shè)置DMA

3． 如果雙重ADC或三重采樣，設(shè)置ADC的公共寄存器

4． 配置要使用到的ADC

程序：

/************************************  

    標(biāo)題：一個ADC連續(xù)采樣  

    軟件平臺：IAR for ARM6.21  

    硬件平臺：stm32f4-discovery  

    主頻：168M  

    author：小船  

    data：2012-02-14  

*************************************/  

#include   

#include "MyDebugger.h"  

__IO uint16_t ADC3ConvertedVault[10000];  

char TXbuffer[] = "PC1輸入電壓為:x.xxxV\n\r";  

void ADC3_IN11_Config(void);  

void main ()  

{     

  SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400;  //中斷優(yōu)先級分組 搶占：響應(yīng)=3:1  

  ADC3_IN11_Config();  

  MyDebugger_Init();  

  while(1)  

  {  

  };  

}  

void ADC3_IN11_Config(void)  

{  

    /***GPIO設(shè)置***/  

  RCC->AHB1ENR |= (1<<2); //打開GPIOC時鐘  

  GPIOC->MODER &= 0xfffffff3;//PC1模擬模式  

  GPIOC->MODER |= 0x0000000C;  

  GPIOC->PUPDR &= 0xfffffff3;//無上拉無下拉     

  /***DMA設(shè)置***/  

  RCC->AHB1ENR |= (1<<22); //使能DMA2時鐘  

  ADC3->CR2 &= ~(1<<8);//ADC3 dma發(fā)送模式除能  

  DMA2_Stream0->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA2_Stream0  

  while(DMA2_Stream0->CR & 0x00000001);//確保DMA可以被設(shè)置   

  DMA2->LIFCR |= 0x0000003D;//傳送前清空DMA1_Stream5所有中斷標(biāo)志   

  DMA2_Stream0->PAR = (uint32_t)&ADC3->DR;//設(shè)置外設(shè)地址  

  DMA2_Stream0->M0AR = (uint32_t)ADC3ConvertedVault; //設(shè)置內(nèi)存地址  

  DMA2_Stream0->CR |= 0x0002800;//16位數(shù)據(jù)  

  DMA2_Stream0->NDTR = 10000; //設(shè)置dma傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)量  

  /*  

    設(shè)置dma2通道2，即ADC3  

    優(yōu)先級Medium  

    傳輸方向外設(shè)到內(nèi)存  

    內(nèi)存遞增模式  

    循環(huán)模式  

    傳輸完成中斷  

  */  

  DMA2_Stream0->CR |= ( 0x04000000 | 0x00010000 | 0x0  

                        | (1<<10) | (1<<8) | (1<<4) );   

  NVIC->IP[56] = 0xB0;  

  NVIC->ISER[1] |= (1<<(56-32));  

  DMA2_Stream0->CR |= 1; //DMA2數(shù)據(jù)流0使能  

  /***ADC3設(shè)置***/  

  RCC->APB2ENR |= (1<<10); //使能ADC3時鐘  

  ADC3->SQR1 = 0x00000000;//轉(zhuǎn)換一個通道  

  ADC3->SQR3 = 0x0000000B;//第一個通道為ADC3_in11  

  ADC3->CR1 &= 0x00000000;   

  ADC3->CR2 &= 0x00000000;    

  ADC3->CR2 |= (1<<1);  //連續(xù)轉(zhuǎn)換  

  ADC3->CR2 |= (1<<9); //最后一次ADC轉(zhuǎn)換后發(fā)出dma請求  

  ADC3->CR2 |= (1<<0);   //開啟AD轉(zhuǎn)換  

  ADC3->CR2 |= (1<<8);//ADC dma發(fā)送模式使能  

  ADC3->CR2 |= (1<<30); //規(guī)則通道轉(zhuǎn)換開始   

}  

void DMA2_Stream0_IRQHandler (void)  

{  

  uint32_t i;  

  uint32_t Average;  

  if(DMA2->LISR & 0x00000010)  

  {  

      DMA2->LIFCR |= 0x00000010;  

      for(i = 0; i < 10000; i++)  // 對一萬個數(shù)據(jù)取平均值  

        Average += ADC3ConvertedVault[i];  

      Average *= 3;  

      Average /= 40960;  

      TXbuffer[14] = ( Average / 1000 ) % 10 + 0x30;//轉(zhuǎn)換成ASCII碼  

      TXbuffer[16] = ( Average / 100 ) % 10 + 0x30;  

      TXbuffer[17] = ( Average / 10 ) % 10 + 0x30;  

      TXbuffer[18] = Average % 10 + 0x30;  

      MyDebugger_Message(TXbuffer, sizeof(TXbuffer)/sizeof(char));    

  }  

}  

運(yùn)行結(jié)果：