《M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版》第三十五章 多通道ADC采集（DMA读取）实验

正点原子运营

第三十五章 多通道ADC采集（DMA读取）实验

1）实验平台：正点原子 M144Z-M3 STM32F103最小系统板

2) 章节摘自【正点原子】M144Z-M3最小系统板使用指南——STM32F103版

3）购买链接:https://detail.tmall.com/item.htm?&id=609293737870

4）全套实验源码+手册+视频下载地址：http://www.openedv.com/docs/boar ... _mini_sysboard.html

5）正点原子官方B站：https://space.bilibili.com/394620890

6）正点原子STM32技术交流QQ群:725095144

本章介绍STM32F103的DMA进行多通道的ADC采集。通过本章的学习，读者将学习到DMA、ADC的使用。

本章分为如下几个小节：

35.1 硬件设计

35.2 程序设计

35.3 下载验证

35.1 硬件设计

35.1.1 例程功能

1. LCD上不断刷新显示PA5和PA6引脚输入电压采样的数字量和模拟量。

2. LED0闪烁，提示程序正在运行

35.1.2 硬件资源

1. LED

       LED0 - PB5

2. 正点原子2.8/3.5/4.3/7/10寸TFTLCD模块

3. ADC1

       Channel5 - PA5

       Channel6 - PA6

4. DMA1

       Channel1

35.1.3 原理图

本章实验使用的ADC1为STM32F103的片上资源，因此没有对应的连接原理图。

35.2 程序设计

35.2.1 HAL库的ADC驱动

本章实验与上一章实验中对ADC的操作十分类似，不过本章实验是配置、使能和读取ADC1的Channel5和Channel6，因此请见第35.2.1小节中HAL库的ADC驱动的相关内容。

35.2.2 ADC驱动

本章实验的ADC驱动主要负责向应用层提供ADC的初始化和启动ADC的DMA采集函数，同时实现了DMA的中断回调函数。本章实验中，ADC的驱动代码包括adc.c和adc.h两个文件。

ADC驱动中，对DMA、GPIO、ADC的相关宏定义，如下所示：

1. #define ADC_NCH_DMA_ADCX   ADC1
   
2. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CLK_ENABLE()  \
   
3.     do {                                \
   
4.    __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();        \
   
5.     }while (0)
   
6. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM        2
   
7. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA           ADC_CHANNEL_5
   
8. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA_GPIO_PORT GPIOA
   
9. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA_GPIO_PIN  GPIO_PIN_5
   
10. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA_GPIO_CLK_ENABLE() \
    
11.     do {                                        \
    
12.    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();               \
    
13.     }while (0)
    
14. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB           ADC_CHANNEL_6
    
15. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB_GPIO_PORT GPIOA
    
16. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB_GPIO_PIN  GPIO_PIN_6
    
17. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB_GPIO_CLK_ENABLE() \
    
18.     do {                                        \
    
19.    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();               \
    
20.     }while (0)
    
21. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_DMACX DMA1_Channel1
    
22. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_DMA_CLK_ENABLE()  \
    
23.     do {                                    \
    
24.    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();            \
    
25.     }while (0)
    
26. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_DMACX_IRQn        DMA1_Stream1_IRQn
    
27. #define ADC_NCH_DMA_ADCX_DMACX_IRQHandler  DMA1_Stream1_IRQHandler

复制代码

ADC驱动中，ADC的初始化函数，如下所示：

1. /**
   
2. *@brief   初始化多通道ADC DMA读取
   
3. *@param   memory_base: 读取目标内存基地址
   
4. *@retval  无
   
5. */
   
6. voidadc_nch_dma_init(uint32_t memory_base)
   
7. {
   
8.     /* 配置ADC */
   
9.    g_adc_nch_dma_handle.Instance = ADC_NCH_DMA_ADCX;
   
10.    g_adc_nch_dma_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    
11.    g_adc_nch_dma_handle.Init.ScanConvMode = ENABLE;
    
12.    g_adc_nch_dma_handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
    
13.    g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfConversion = ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM;
    
14.    g_adc_nch_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    
15.    g_adc_nch_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 1;
    
16.    g_adc_nch_dma_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
    
17.    HAL_ADC_Init(&g_adc_nch_dma_handle);
    
18.    
    
19.    g_adc_nch_dma_memory_base = memory_base;
    
20. }
    
21. /**
    
22. *@brief   HAL库ADC初始化MSP函数
    
23. *@param   hadc: ADC句柄
    
24. *@retval  无
    
25. */
    
26. voidHAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
    
27. {
    
28.    GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct = {0};
    
29.    
    
30.     if (hadc->Instance == ADC_NCH_DMA_ADCX)
    
31.     {
    
32.          ADC_NCH_DMA_ADCX_CLK_ENABLE();
    
33.          ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA_GPIO_CLK_ENABLE();
    
34.          ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB_GPIO_CLK_ENABLE();
    
35.          ADC_NCH_DMA_ADCX_DMA_CLK_ENABLE();
    
36.          
    
37.          /* 初始化ADC采样引脚 */
    
38.          gpio_init_struct.Pin = ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA_GPIO_PIN;
    
39.          gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
40.          gpio_init_struct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
41.          gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
42.          HAL_GPIO_Init(ADC_NCH_DMA_ADCX_CHA_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    
43.          
    
44.          gpio_init_struct.Pin = ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB_GPIO_PIN;
    
45.          gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
    
46.          gpio_init_struct.Pull = GPIO_NOPULL;
    
47.          gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
48.          HAL_GPIO_Init(ADC_NCH_DMA_ADCX_CHB_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    
49.          
    
50.          /* 配置DMA */
    
51.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Instance =ADC_NCH_DMA_ADCX_DMACX;
    
52.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.Direction =DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
    
53.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    
54.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    
55.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.PeriphDataAlignment=
    
56.                                                          DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
    
57.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.MemDataAlignment =DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
    
58.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.Mode = DMA_NORMAL;
    
59.          g_adc_nch_dma_dma_handle.Init.Priority =DMA_PRIORITY_VERY_HIGH;
    
60.          HAL_DMA_Init(&g_adc_nch_dma_dma_handle);
    
61.          
    
62.          __HAL_LINKDMA(  &g_adc_nch_dma_handle,
    
63.                          DMA_Handle,
    
64.                          g_adc_nch_dma_dma_handle);
    
65.          
    
66.          HAL_NVIC_SetPriority(ADC_NCH_DMA_ADCX_DMACX_IRQn, 0, 0);
    
67.          HAL_NVIC_EnableIRQ(ADC_NCH_DMA_ADCX_DMACX_IRQn);
    
68.     }
    
69. }

复制代码

从上面的代码中可以看出，本章实验的ADC初始化与上一章实验中的ADC初始化步骤基本一致，不过本章实验的ADC初始化函数中配置了ADC1的Channel5和Channel6。

ADC驱动中，启动ADC的DMA采集的函数和ADC转换完成回调函数均与上一章实验中的函数一致，请见第35.2.2小节中的相关内容。

35.2.3 实验应用代码

本章实验的应用代码，如下所示：

1. #define ADC_NCH_DMA_BUF_SIZE (50 *ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM)
   
2. uint16_t g_adc_nch_dma_buf[ADC_NCH_DMA_BUF_SIZE];
   
3. extern uint8_t g_adc_nch_dma_sta;
   
4. int main(void)
   
5. {
   
6.     uint16_t adc_result[ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM];
   
7.     uint16_t voltage;
   
8.     uint16_t index;
   
9.     uint32_t result_sum;
   
10.     uint8_t ch_index;
    
11.    
    
12.    HAL_Init();                                     /* 初始化HAL库 */
    
13.    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);             /* 配置时钟，72MHz */
    
14.    delay_init(72);                                 /* 初始化延时 */
    
15.    usart_init(115200);                             /* 初始化串口 */
    
16.    led_init();                                     /* 初始化LED */
    
17.    lcd_init();                                     /* 初始化LCD */
    
18.    adc_nch_dma_init((uint32_t)g_adc_nch_dma_buf); /* 初始化多通道ADC DMA读取 */
    
19.    
    
20.    lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    
21.    lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "ADC NCH DMATEST", RED);
    
22.    lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    
23.    
    
24.    lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "ADC1_CH5_VAL:0", BLUE);
    
25.    lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "ADC1_CH5_VOL:0.000V", BLUE);
    
26.    lcd_show_string(30, 150, 200, 16, 16, "ADC1_CH6_VAL:0", BLUE);
    
27.    lcd_show_string(30, 170, 200, 16, 16, "ADC1_CH6_VOL:0.000V", BLUE);
    
28.    
    
29.     /* 开启多通道ADC DMA读取 */
    
30.    adc_nch_dma_enable(ADC_NCH_DMA_BUF_SIZE);
    
31.    
    
32.     while (1)
    
33.     {
    
34.          if (g_adc_nch_dma_sta == 1)
    
35.          {
    
36.              g_adc_nch_dma_sta = 0;
    
37.             
    
38.              for (ch_index=0; ch_index<ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM; ch_index++)
    
39.              {
    
40.                  /* 对DMA读取的多个ADC数据进行均值滤波 */
    
41.                  for (result_sum = 0, index=0;
    
42.                      index<(ADC_NCH_DMA_BUF_SIZE / ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM);
    
43.                      index++)
    
44.                  {
    
45.                      result_sum +=
    
46.                          g_adc_nch_dma_buf[(ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM* index) +
    
47.                                              ch_index];
    
48.                  }
    
49.                  adc_result[ch_index] =
    
50.                      result_sum /
    
51.                      (ADC_NCH_DMA_BUF_SIZE / ADC_NCH_DMA_ADCX_CH_NUM);
    
52.              }
    
53.             
    
54.              /* 计算实际电压值（扩大1000倍） */
    
55.              voltage = (adc_result[0] * 3300) / 4095;
    
56.              lcd_show_xnum(134, 110, adc_result[0], 5, 16, 0, BLUE);
    
57.              lcd_show_xnum(134, 130, voltage / 1000, 1, 16, 0, BLUE);
    
58.              lcd_show_xnum(150, 130, voltage % 1000, 3, 16, 0x80, BLUE);
    
59.             
    
60.              /* 计算实际电压值（扩大1000倍） */
    
61.              lcd_show_xnum(134, 150, adc_result[1], 5, 16, 0, BLUE);
    
62.              voltage = (adc_result[1] * 3300) / 4095;
    
63.              lcd_show_xnum(134, 170, voltage / 1000, 1, 16, 0, BLUE);
    
64.              lcd_show_xnum(150, 170, voltage % 1000, 3, 16, 0x80, BLUE);
    
65.             
    
66.              adc_nch_dma_enable(ADC_NCH_DMA_BUF_SIZE);
    
67.          }
    
68.          
    
69.          LED0_TOGGLE();
    
70.          
    
71.          delay_ms(100);
    
72.     }
    
73. }

复制代码

本章实验的应用代码与上一章实验中的引用代码基本一致，只不过本章实验要处理的是2个ADC通道的数据，因此DMA传输的目的存储器容量的定义变大了，随后便可在DMA传输完成后，采用与上一章实验一样的处理方式处理ADC采集并转换后的数据，最后将每个通道采集到电压的数字量和模拟量显示置LCD上。

35.3 下载验证

在完成编译和烧录操作后，可以看到LCD上不断地刷新显示ADC1的Channel5和Channel6（PA5引脚和PA6引脚）采集到电压的数字量和模拟量，此时可以通过杜邦线给PA5和PA6中的任意一个或多个引脚接入不同的电压值（注意共地，且输入电压不能超过3.3V，否则可能损坏开发板），可以看到LCD上显示的电压数字量和模拟量也随之改变。

15755154405

资料程序源码怎么没有找到：第三十五章 多通道ADC采集（DMA读取）实验？？？