STM32筆記(三)ADC、DMA、USART的綜合練習(xí)

STM32筆記（三）ADC、DMA、USART的綜合練習(xí)這是一個(gè)綜合的例子，演示了ADC模塊、DMA模塊和USART模塊的基本使用。

我們?cè)谶@里設(shè)置ADC為連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，常規(guī)轉(zhuǎn)換序列中有兩路轉(zhuǎn)換通道，分別是ADC_CH10(PC0)和ADC_CH16(片內(nèi)溫度傳感器)。因?yàn)槭褂昧俗詣?dòng)多通道轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)的取出工作最適合使用DMA方式取出，so，我們?cè)趦?nèi)存里開(kāi)辟了一個(gè)u16AD_Value[2]數(shù)組，并設(shè)置了相應(yīng)的DMA模塊，使ADC在每個(gè)通道轉(zhuǎn)換結(jié)束后啟動(dòng)DMA傳輸，其緩沖區(qū)數(shù)據(jù)量為2個(gè)HalfWord，使兩路通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果自動(dòng)的分別落到AD_Value[0]和AD_Value[1]中。

然后，在主函數(shù)里，就無(wú)需手動(dòng)啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，再取結(jié)果了。我們可以在主函數(shù)里隨時(shí)取AD_Value中的數(shù)值，那里永遠(yuǎn)都是最新的AD轉(zhuǎn)換結(jié)果。

如果我們定義一個(gè)更大的AD_Value數(shù)組，并調(diào)整DMA的傳輸數(shù)據(jù)量（BufferSize）可以實(shí)現(xiàn)AD結(jié)果的循環(huán)隊(duì)列存儲(chǔ)，從而可以進(jìn)行各種數(shù)字濾波算法。

接著，取到轉(zhuǎn)換結(jié)果后，根據(jù)V=(AD_Value/4096)*Vref+的公式可以算出相應(yīng)通道的電壓值，也可以根據(jù)

T(℃)=

(1.43-Vad)/34*10^(-6)+25的算法，得到片內(nèi)溫度傳感器的測(cè)量溫度值了。

通過(guò)重新定義putchar函數(shù)，及包含"stdio.h"頭文件，我們可以方便的使用標(biāo)準(zhǔn)C的庫(kù)函數(shù)printf()，實(shí)現(xiàn)串口通信。

相關(guān)的官方例程，可以參考FWLibV2.0的ADC\ADC1_DMA和USART\printf兩個(gè)目錄下的代碼。

本代碼例子是基于萬(wàn)利199的開(kāi)發(fā)板EK-STM32F實(shí)現(xiàn)，CPU=STM32F103VBT6

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

*本文件實(shí)現(xiàn)ADC模塊的基本功能

*設(shè)置ADC1的常規(guī)轉(zhuǎn)換序列包含CH10和CH16(片內(nèi)溫度傳感器）

*設(shè)置了連續(xù)轉(zhuǎn)換模式，并使用DMA傳輸

*AD轉(zhuǎn)換值被放在了AD_Value[2]數(shù)組內(nèi)，[0]保存CH0結(jié)果，[1]保存CH16結(jié)果

*GetVolt函數(shù)計(jì)算[0]的值對(duì)應(yīng)的電壓值（放大100倍，保留2位小數(shù)）

*GetTemp函數(shù)計(jì)算[1]的值對(duì)應(yīng)的溫度值，計(jì)算公式在相應(yīng)函數(shù)內(nèi)有說(shuō)明

*

作者：jjldc（九九）

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

/*Includes------------------------------------------------------------------*/

#include"stm32f10x_lib.h"

#include"stdio.h"

/*Privatetypedef-----------------------------------------------------------*/

/*Privatedefine------------------------------------------------------------*/

#defineADC1_DR_Address

((u32)0x4001244C)

/*Privatemacro-------------------------------------------------------------*/

/*Privatevariables---------------------------------------------------------*/

vu16AD_Value[2];

vu16i=0;

s16

Temp;

u16

Volt;

/*Privatefunctionprototypes-----------------------------------------------*/

voidRCC_Configuration(void);

voidGPIO_Configuration(void);

voidNVIC_Configuration(void);

voidUSART1_Configuration(void);

voidADC1_Configuration(void);

voidDMA_Configuration(void);

intfputc(intch,FILE*f);

voidDelay(void);

u16GetTemp(u16advalue);

u16GetVolt(u16advalue);

/*Privatefunctions---------------------------------------------------------*/

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

*FunctionName

:main

*Description

:Mainprogram.

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

intmain(void)

{

RCC_Configuration();

GPIO_Configuration();

NVIC_Configuration();

USART1_Configuration();

DMA_Configuration();

ADC1_Configuration();

//啟動(dòng)第一次AD轉(zhuǎn)換

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);

//因?yàn)橐呀?jīng)配置好了DMA，接下來(lái)AD自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)換，結(jié)果自動(dòng)保存在AD_Value處

while(1)

{

Delay();

Temp=GetTemp(AD_Value[1]);

Volt=GetVolt(AD_Value[0]);

USART_SendData(USART1,0x0c);

//清屏

//注意，USART_SendData函數(shù)不檢查是否發(fā)送完成

//等待發(fā)送完成

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);

printf("電壓：%d.%d\t溫度：%d.%d℃\r\n",\

Volt/100,Volt%100,Temp/100,Temp%100);

}

}

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

*FunctionName

:重定義系統(tǒng)putchar函數(shù)intfputc(intch,FILE*f)

*Description

:串口發(fā)一個(gè)字節(jié)

*Input

:intch,FILE*f

*Output

:

*Return

:intch

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

intfputc(intch,FILE*f)

{

//USART_SendData(USART1,(u8)ch);

USART1->DR=(u8)ch;

/*Loopuntiltheendoftransmission*/

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET)

{

}

returnch;

}

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

*FunctionName

:Delay

*Description

:延時(shí)函數(shù)

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

voidDelay(void)

{

u32i;

for(i=0;i<0x4f0000;i++);

return;

}

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

*FunctionName

:GetTemp

*Description

:根據(jù)ADC結(jié)果計(jì)算溫度

*Input

:u16advalue

*Output

:

*Return

:u16temp

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

u16GetTemp(u16advalue)

{

u32Vtemp_sensor;

s32Current_Temp;

//

ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束以后，讀取ADC_DR寄存器中的結(jié)果，轉(zhuǎn)換溫度值計(jì)算公式如下：

//

V25-VSENSE

//

T(℃)=------------

+25

//

Avg_Slope

//

V25：

溫度傳感器在25℃時(shí)的輸出電壓，典型值1.43V。

//

VSENSE：溫度傳感器的當(dāng)前輸出電壓，與ADC_DR寄存器中的結(jié)果ADC_ConvertedValue之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

//

ADC_ConvertedValue*Vdd

//

VSENSE=--------------------------

//

Vdd_convert_value(0xFFF)

//

Avg_Slope：溫度傳感器輸出電壓和溫度的關(guān)聯(lián)參數(shù)，典型值4.3mV/℃。

Vtemp_sensor=advalue*330/4096;

Current_Temp=(s32)(143-Vtemp_sensor)*10000/43+2500;

return(s16)Current_Temp;

}

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

*FunctionName

:GetVolt

*Description

:根據(jù)ADC結(jié)果計(jì)算電壓

*Input

:u16advalue

*Output

:

*Return

:u16temp

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

u16GetVolt(u16advalue)

{

return(u16)(advalue*330/4096);

}

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

*FunctionName

:RCC_Configuration

*Description

:系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)置

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

voidRCC_Configuration(void)

{

ErrorStatusHSEStartUpStatus;

//使能外部晶振

RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

//等待外部晶振穩(wěn)定

HSEStartUpStatus=RCC_WaitForHSEStartUp();

//如果外部晶振啟動(dòng)成功，則進(jìn)行下一步操作

if(HSEStartUpStatus==SUCCESS)

{

//設(shè)置HCLK（AHB時(shí)鐘）=SYSCLK

RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

//PCLK1(APB1)=HCLK/2

RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

//PCLK2(APB2)=HCLK

RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

//設(shè)置ADC時(shí)鐘頻率

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div2);

//FLASH時(shí)序控制

//推薦值：SYSCLK=0~24MHz

Latency=0

//

SYSCLK=24~48MHz

Latency=1

//

SYSCLK=48~72MHz

Latency=2

FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);

//開(kāi)啟FLASH預(yù)取指功能

FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

//PLL設(shè)置SYSCLK/1*9=8*1*9=72MHz

RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1,RCC_PLLMul_9);

//啟動(dòng)PLL

RCC_PLLCmd(ENABLE);

//等待PLL穩(wěn)定

while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY)==RESET);

//系統(tǒng)時(shí)鐘SYSCLK來(lái)自PLL輸出

RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

//切換時(shí)鐘后等待系統(tǒng)時(shí)鐘穩(wěn)定

while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08);

}

//下面是給各模塊開(kāi)啟時(shí)鐘

//啟動(dòng)GPIO

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|\

RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD,\

ENABLE);

//啟動(dòng)AFIO

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

//啟動(dòng)USART1

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

//啟動(dòng)DMA時(shí)鐘

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);

//啟動(dòng)ADC1時(shí)鐘

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);

}

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

*FunctionName

:GPIO_Configuration

*Description

:GPIO設(shè)置

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

voidGPIO_Configuration(void)

{

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;

//PC口4567腳設(shè)置GPIO輸出，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);

//KEY2KEY3JOYKEY

//位于PD口的3411-15腳，使能設(shè)置為輸入

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);

}

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

*FunctionName

:NVIC_Configuration

*Description

:NVIC設(shè)置

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

voidNVIC_Configuration(void)

{

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;

#ifdef

VECT_TAB_RAM

//SettheVectorTablebaselocationat0x20000000

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM,0x0);

#else

/*VECT_TAB_FLASH

*/

//SettheVectorTablebaselocationat0x08000000

NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH,0x0);

#endif

//設(shè)置NVIC優(yōu)先級(jí)分組為Group2：0-3搶占式優(yōu)先級(jí)，0-3的響應(yīng)式優(yōu)先級(jí)

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

//串口中斷打開(kāi)

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);

}

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

*FunctionName

:USART1_Configuration

*Description

:NUSART1設(shè)置

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

voidUSART1_Configuration(void)

{

USART_InitTypeDefUSART_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);

}

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

*FunctionName

:ADC1_Configuration

*Description

:ADC1設(shè)置（包括ADC模塊配置和自校準(zhǔn)）

*Input

:None

*Output

:None

*Return

:None

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

voidADC1_Configuration(void)

{

ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;

ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=ENABLE;

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;

//連續(xù)轉(zhuǎn)換開(kāi)啟

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=2;

//設(shè)置轉(zhuǎn)換序列長(zhǎng)度為2

ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);

//ADC內(nèi)置溫度傳感器使能（要使用片內(nèi)溫度傳感器，切忌要開(kāi)啟它）

ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);

//常規(guī)轉(zhuǎn)換序列1：通道10

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10,1,ADC_SampleTime_13Cycles5);

//常規(guī)轉(zhuǎn)換序列2：通道16（內(nèi)部溫度傳感器），采樣時(shí)間>2.2us,(239cycles)

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_16,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);

//EnableADC1

ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);

//開(kāi)啟ADC的DMA支持（要實(shí)現(xiàn)DMA功能，還需獨(dú)立配置DMA通道等參數(shù)）

ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);

//下面是ADC自動(dòng)校準(zhǔn)，開(kāi)機(jī)后需執(zhí)行一次，保證精度

//EnableADC1resetcalibarationregister

ADC_ResetCalibration(ADC1);

//ChecktheendofADC1resetcalibrationregister

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

//StartADC1calibaration

ADC_StartCalibration(ADC1);

//ChecktheendofADC1calibration

whil