【洋桃一号板】STM32F103CBT6使用DMA让数码管显示ADC的值

一、本次实验使用的是洋桃一号开发板，用到了板子上的摇杆和数码管显示，数码管的驱动在之前的文章里面有描述，在此不多赘述。摇杆的硬件原理图如下：
通过查阅STM32数据手册，我们可以看到PA6和PA7是ADC的通道6和通道7，所以我们可以通过这两个IO口读取ADC的值，从而在数码管上显示出来。

二、ADC简单介绍
STM32的ADC是12位的，12位代表什么意思呢，表示2^12=4096，由于STM32的电源是3.3V系统，所以模拟量3.3V对应的就是数字量4096，所以我们可以将模拟量转换成数字量，下面是一部分的对应关系。
假如我们的电压是V，对应的数字量是num，那么这两者的关系为：num=V/3.3*4096。

模拟量	数字量
0V	0
1V	1241
1.65V	2048
2V	2482
3.3V	4096

三、程序分析
1、ADC程序，下面为adc.h和adc.c函数

//adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H 			   
#include "sys.h"

#define ADC1_DR_Address    ((uint32_t)0x4001244C) //ADC1这个外设的地址（查参考手册得出）
#define ADCPORT		GPIOA	//定义ADC接口
#define ADC_CH6		GPIO_Pin_6	//定义ADC接口 摇杆X轴
#define ADC_CH7		GPIO_Pin_7	//定义ADC接口 摇杆Y轴

void ADC_DMA_Init(void);
void ADC_GPIO_Init(void);
void ADC_Configuration(void);
#endif

//adc.c
#include "adc.h"
vu16 ADC_DMA_IN[2]; //ADC数值存放的变量

void ADC_DMA_Init(void)
{ //DMA初始化设置
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;//定义DMA初始化结构体
	DMA_DeInit(DMA1_Channel1);//复位DMA通道1
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //定义 DMA通道外设基地址=ADC1_DR_Address
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&ADC_DMA_IN; //!!!定义DMA通道ADC数据存储器（其他函数可直接读此变量即是ADC值）
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//指定外设为源地址
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2;//!!!定义DMA缓冲区大小（根据ADC采集通道数量修改）
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//当前外设寄存器地址不变
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//!!! 当前存储器地址：Disable不变，Enable递增（用于多通道采集）
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//定义外设数据宽度16位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //定义存储器数据宽度16位
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//DMA通道操作模式位环形缓冲模式
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//DMA通道优先级高
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//禁止DMA通道存储器到存储器传输
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);//初始化DMA通道1
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); //使能DMA通道1
}

void ADC_GPIO_Init(void)
{ //GPIO初始化设置
	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure; 	
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);       
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//使能DMA时钟（用于ADC的数据传送）
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);//使能ADC1时钟
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = ADC_CH6 | ADC_CH7; //!!!选择端口                        
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //选择IO接口工作方式       
	GPIO_Init(ADCPORT, &GPIO_InitStructure);			
}

void ADC_Configuration(void)
{ //初始化设置
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;//定义ADC初始化结构体变量
	ADC_GPIO_Init();//GPIO初始化设置
	ADC_DMA_Init();//DMA初始化设置
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//ADC1和ADC2工作在独立模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //使能扫描
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//ADC转换工作在连续模式
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;//有软件控制转换
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//转换数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;//!!!顺序进行规则转换的ADC通道的数目（根据ADC采集通道数量修改）
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器
	//设置指定ADC的规则组通道，设置它们的转化顺序和采样时间
	//ADC1,ADC通道x,规则采样顺序值为y,采样时间为28周期		 
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_6, 1, ADC_SampleTime_28Cycles5);//!!! ADC1选择信道x,采样顺序y,采样时间n个周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_7, 2, ADC_SampleTime_28Cycles5);//!!! ADC1选择信道x,采样顺序y,采样时间n个周期

	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);// 开启ADC的DMA支持（要实现DMA功能，还需独立配置DMA通道等参数）
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC1
	ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置ADC1校准寄存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校准重置完成
	ADC_StartCalibration(ADC1);//开始ADC1校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待ADC1校准完成
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //使能ADC1软件开始转换
}

之前已经分享过TM1640的驱动程序了，这里就不再说了，直接调用相关库函数即可。

2、主函数
由于是比较简单的函数，只需要读取对应的ADC的值，然后在数码管中显示出来。所以主函数的代码如下，逻辑也比较简单，定义两个变量num1和num2，然后将其的值在数码管中显示出来即可。

#include "stm32f10x.h" //STM32头文件
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "TM1640.h"
#include "adc.h"


extern vu16 ADC_DMA_IN[2]; //声明外部变量
int num1,num2;
int main (void)
{//主程序
	delay_ms(500); //上电时等待其他器件就绪
	RCC_Configuration(); //系统时钟初始化 
	ADC_Configuration(); //ADC初始化设置（模拟摇杆的ADC初始化）
	TM1640_Init(); //TM1640初始化

	while(1)
	{
		num1=ADC_DMA_IN[0];
		num2=ADC_DMA_IN[1];
		TM1640_display(0,num1/1000); //显示X方向的值
		TM1640_display(1,num1%1000/100);
		TM1640_display(2,num1%100/10);
		TM1640_display(3,num1%10);		
			
		TM1640_display(4,num2/1000); //显示Y方向的值
		TM1640_display(5,num2%1000/100);
		TM1640_display(6,num2%100/10);
		TM1640_display(7,num2%10);		
		delay_ms(500); //延时			
	}
}