stm32f407之ADC（操作寄存器）

ADC

         12位ADC是一种逐次逼近型模拟数字转换器。它有多达19个通道，可测量16个外部和2个内部信号源和Vbat通道。各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位数据寄存器中。

模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。

有16个多路通道。

 

通道选择：

      可以把转换组织成两组：规则组和注入组。在任意多个通道上以任意顺序进行的一系列转换构成成组转换。例如，可以如下顺序完成转换：通道3、通道8、通道2、通道2、通道0、通道2、通道2、通道15。

      规则组由多达16个转换组成。规则通道和它们的转换顺序在ADC_SQRx寄存器中选择。规则组中转换的总数应写入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。

       注入组由多达4个转换组成。注入通道和它们的转换顺序在ADC_JSQR寄存器中选择。注入组里的转换总数目应写入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。如果ADC_SQRx或ADC_JSQR寄存器在转换期间被更改，当前的转换被清除，一个新的启动脉冲将发送到ADC以转换新选择的组。

 

单次转换模式：

        单次转换模式下，ADC只执行一次转换。该模式既可通过设置ADC_CR2寄存器的ADON位(只适用于规则通道)启动也可通过外部触发启动(适用于规则通道或注入通道)，这时CONT位为0。

一旦选择通道的转换完成：

如果一个规则通道被转换：

─ 转换数据被储存在16位ADC_DR寄存器中

─ EOC(转换结束)标志被设置 ─ 如果设置了EOCIE，则产生中断。

如果一个注入通道被转换：

─ 转换数据被储存在16位的ADC_DRJ1寄存器中

─ JEOC(注入转换结束)标志被设置 ─ 如果设置了JEOCIE位，则产生中断。

然后ADC停止

 

连续转换模式：

        在连续转换模式中，当前面ADC转换一结束马上就启动另一次转换。此模式可通过外部触发启动或通过设置ADC_CR2寄存器上的ADON位启动，此时CONT位是1。

每个转换后：

如果一个规则通道被转换：

─ 转换数据被储存在16位的ADC_DR寄存器中

─ EOC(转换结束)标志被设置

─ 如果设置了EOCIE，则产生中断。

注入通道不能被用于连续转换模式，唯一的例外是当规则通道配置为连续转换后，注入通道配置为自动转换。

 

扫描模式：

         此模式用来扫描一组模拟通道。

         扫描模式可通过设置ADC_CR1寄存器的SCAN位来选择。一旦这个位被设置，ADC扫描所有被ADC_SQRX寄存器(对规则通道)或ADC_JSQR(对注入通道)选中的所有通道。在每个组的每个通道上执行单次转换。在每个转换结束时，同一组的下一个通道被自动转换。如果设置了CONT位，转换不会在选择组的最后一个通道上停止，而是再次从选择组的第一个通道继续转换。

如果设置了DMA位，在每次EOC后，DMA控制器把规则组通道的转换数据传输到SRAM中。而注入通道转换的数据总是存储在ADC_JDRx寄存器中。

 

在以下情况中，ADC_SR寄存器的EOC位将被设置：
在每个规则组序列结束后，如果EOCS位被清0
在每个规则通道转换结束，如果EOCS位设置为1
注入通道转换结束数据总是存放在ADC_JDRx寄存器中

 

注入通道管理：

触发注入

清除ADC_CR1寄存器的JAUTO位，并且设置SCAN位，即可使用触发注入功能。

1. 利用外部触发或通过设置ADC_CR2寄存器的ADON位，启动一组规则通道的转换。

2. 如果在规则通道转换期间产生一外部注入触发或者JSWSTART位被设置，当前转换被复位，注入通道序列被以单次扫描方式进行转换。

3. 然后，恢复上次被中断的规则组通道转换。如果在注入转换期间产生一规则事件，注入转换不会被中断，但是规则序列将在注入序列结束后被执行。

注：当使用触发的注入转换时，必须保证触发事件的间隔长于注入序列。例如：序列长度为30个ADC时钟周期(即2个具有3个时钟间隔采样时间的转换)，触发之间最小的间隔必须是31个ADC时钟周期。

自动注入

如果设置了JAUTO位，在规则组通道之后，注入组通道被自动转换。这可以用来转换在ADC_SQRx和ADC_JSQR寄存器中设置的多至20个转换序列。

在此模式里，必须禁止注入通道的外部触发。

如果除JAUTO位外还设置了CONT位，规则通道至注入通道的转换序列被连续执行。

 

间断模式：

规则组

此模式通过设置ADC_CR1寄存器上的DISCEN位激活。它可以用来执行一个短序列的n次转换(n<=8)，此转换是ADC_SQRx寄存器所选择的转换序列的一部分。数值n由ADC_CR1寄存器的DISCNUM[2:0]位给出。

一个外部触发信号可以启动ADC_SQRx寄存器中描述的下一轮n次转换，直到此序列所有的转换完成为止。总的序列长度由ADC_SQR1寄存器的L[3:0]定义。

例如：

n=3，被转换的通道 = 0、1、2、3、6、7、9、10

第一次触发：转换的序列为 0、1、2

第二次触发：转换的序列为 3、6、7

第三次触发：转换的序列为 9、10，并产生EOC事件

第四次触发：转换的序列 0、1、2

注： 当以间断模式转换一个规则组时，转换序列结束后不自动从头开始。 当所有子组被转换完成，下一次触发启动第一个子组的转换。在上面的例子中，第四次触发重新转换第一子组的通道0、1和2

 

注入组

此模式通过设置ADC_CR1寄存器的JDISCEN位激活。在一个外部触发事件后，该模式按通道顺序逐个转换ADC_JSQR寄存器中选择的序列。

 一个外部触发信号可以启动ADC_JSQR寄存器选择的下一个通道序列的转换，直到序列中所有的转换完成为止。总的序列长度由ADC_JSQR寄存器的JL[1:0]位定义。

例如： n=1，被转换的通道 = 1、2、3

第一次触发：通道1被转换

第二次触发：通道2被转换

第三次触发：通道3被转换，并且产生EOC和JEOC事件

第四次触发：通道1被转换

 

 

设置步骤：

1． 配置相关输入通道的IO口。

2． 设置DMA

3． 如果双重ADC或三重采样，设置ADC的公共寄存器

4． 配置要使用到的ADC

程序：

/************************************
    标题：一个ADC连续采样
    软件平台：IAR for ARM6.21
    硬件平台：stm32f4-discovery
    主频：168M
    
    author：小船
    data：2012-02-14
*************************************/

#include  
#include "MyDebugger.h"

__IO uint16_t ADC3ConvertedVault[10000];
char TXbuffer[] = "PC1输入电压为:x.xxxV\n\r";

void ADC3_IN11_Config(void);

void main ()
{   
  SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400;  //中断优先级分组 抢占：响应=3:1
 
  ADC3_IN11_Config();
   
  MyDebugger_Init();

  while(1)
  {
  };
}

void ADC3_IN11_Config(void)
{
    /***GPIO设置***/
  RCC->AHB1ENR |= (1<<2); //打开GPIOC时钟
  GPIOC->MODER &= 0xfffffff3;//PC1模拟模式
  GPIOC->MODER |= 0x0000000C;
  GPIOC->PUPDR &= 0xfffffff3;//无上拉无下拉   
 
  /***DMA设置***/
  RCC->AHB1ENR |= (1<<22); //使能DMA2时钟
  ADC3->CR2 &= ~(1<<8);//ADC3 dma发送模式除能
  DMA2_Stream0->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA2_Stream0
  while(DMA2_Stream0->CR & 0x00000001);//确保DMA可以被设置 
  DMA2->LIFCR |= 0x0000003D;//传送前清空DMA1_Stream5所有中断标志 
  DMA2_Stream0->PAR = (uint32_t)&ADC3->DR;//设置外设地址
  DMA2_Stream0->M0AR = (uint32_t)ADC3ConvertedVault; //设置内存地址
  DMA2_Stream0->CR |= 0x0002800;//16位数据
  DMA2_Stream0->NDTR = 10000; //设置dma传输数据的数量
  /*
    设置dma2通道2，即ADC3
    优先级Medium
    传输方向外设到内存
    内存递增模式
    循环模式
    传输完成中断
  */
  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数据流0使能
  
  /***ADC3设置***/
  RCC->APB2ENR |= (1<<10); //使能ADC3时钟
  ADC3->SQR1 = 0x00000000;//转换一个通道
  ADC3->SQR3 = 0x0000000B;//第一个通道为ADC3_in11
  ADC3->CR1 &= 0x00000000; 
  ADC3->CR2 &= 0x00000000;  
  ADC3->CR2 |= (1<<1);  //连续转换
  ADC3->CR2 |= (1<<9); //最后一次ADC转换后发出dma请求
  ADC3->CR2 |= (1<<0);   //开启AD转换
  
  ADC3->CR2 |= (1<<8);//ADC dma发送模式使能
  
  ADC3->CR2 |= (1<<30); //规则通道转换开始 
}

void DMA2_Stream0_IRQHandler (void)
{
  uint32_t i;
  uint32_t Average;
  if(DMA2->LISR & 0x00000010)
  {
      DMA2->LIFCR |= 0x00000010;
      for(i = 0; i < 10000; i++)  // 对一万个数据取平均值
        Average += ADC3ConvertedVault[i];
      Average *= 3;
      Average /= 40960;
      TXbuffer[14] = ( Average / 1000 ) % 10 + 0x30;//转换成ASCII码
      TXbuffer[16] = ( Average / 100 ) % 10 + 0x30;
      TXbuffer[17] = ( Average / 10 ) % 10 + 0x30;
      TXbuffer[18] = Average % 10 + 0x30;
      MyDebugger_Message(TXbuffer, sizeof(TXbuffer)/sizeof(char));  
  }
}

运行结果：

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