STM32初学入门笔记（3）：STM32CubeMX配置STM32实现多通道ADC+DMA读取模拟量
模拟信号的读取是我们在做很多项目是都要用到的，而模拟量的读取就要依赖于ADC数模转换器。对于初学者，学习使用ADC可以很大的帮助以后的STM32学习。
目录
ADC简介 ：
DMA简介：
工程开始：
STM32CubeMX配置区：
配置外部时钟：
配置调试：
配置ADC：
配置DMA：
配置串口：
配置工程文件：
KEIL编程：
开启MicroLIB：
添加库函数：
串口重定向：
定义变量：
while：
回调函数：
成果展示：
总结：
ADC简介 ：
ADC可以将模拟信号转换为数字信号，用于采集和处理模拟信号。ADC在嵌入式系统中应用广泛，应用场景包括但不限于电池电量检测、音频数据采集、波形捕获。
DMA简介：
DMA全称Direct Memory Access，即直接存储器访问。
DMA传输可以将数据从一个地址空间直接复制到另一个地址空间，提供外设与储存器或者储存器之间的高速数据传输。
DMA传输不需要CPU的参与，可以节省大量CPU资源以使程序更加快速高效。
工程开始：
STM32CubeMX配置区：
打开STM32CubeMX，新建工程
配置外部时钟：
输入需要的频率，敲击回车，STM32CubeMX会自动配置。
配置调试：
这里一定要配置好，不然会导致芯片自锁
配置ADC：
开启ADC后时钟树可能会报错，点进去选择Yes自动配置就好了；
这里要先更改通道数才可以更改其他的参数；
配置DMA：
配置串口：
串口的参数使用默认设置就好了。
配置工程文件：
然后点击右上角的GENERATE CODE生成文件，点击打开文件，进入keil中
KEIL编程：
开启MicroLIB：
关于MicroLIB大家可以自行查找，在此不过多赘述
添加库函数：
打开main.c，添加库函数，不加会报错
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */串口重定向：
/* USER CODE BEGIN PTD */
/*串口重定向*/
int fputc(int ch, FILE *f){
HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END PTD */定义变量：
/* USER CODE BEGIN 0 */
uint32_t ADC1_1, ADC1_2; //两个通道的ADC
uint32_t ADC1_Value[10]; //ADC数据存放数组
uint8_t ADC1_Flag; //ADC采集完毕标志位
/* USER CODE END 0 */这里把ADC数据存放数组长度定义为了10，因为有两个通道的ADC，所以每个通道各采样10次，轮询模式交错进行（即[ADC1_0; ADC1_1; ADC1_0; ADC1_1…]），最后两个通道累加后求平均值，实际使用如果需要更高的精度，可以采样更多次后求平均值。
初始化 ：
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC1_Value,10);
/* USER CODE END 2 */while：
在while循环中编写主程序（这里直接把一整个while贴上了）
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(ADC1_Flag==1)
{
ADC1_Flag=0; //清空标志位
ADC1_1=0;
ADC1_2=0;
for(int i=0;i<10;){
ADC1_1+=ADC1_Value[i++];
ADC1_2+=ADC1_Value[i++];
//读取ADC值
}
printf("\n");
printf("ADC_IN0(PA0)=%4.0d,Voltage0=%1.4f\r\n",ADC1_1/5,ADC1_1/5*3.3f/4096);
printf("ADC_IN1(PA1)=%4.0d,Voltage1=%1.4f\r\n",ADC1_2/5,ADC1_2/5*3.3f/4096);
//串口打印
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC1_Value,10);
}
HAL_Delay(1000); //延时1s
}
/* USER CODE END 3 */回调函数：
主程序写完后还要在下面的用户代码区写回调函数，不然程序将无法运行
/* USER CODE BEGIN 4 */
/*回调函数*/
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc->Instance == ADC1){
ADC1_Flag=1;
HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1); //关闭DMA
}
}
/* USER CODE END 4 */这里加了一句关闭DMA的语句，因为发现实际使用中如果不加会出现数值跑飞的情况
最后贴上完整的main.c代码：
/* USER CODE BEGIN Header */
/**
******************************************************************************
* @file : main.c
* @brief : Main program body
******************************************************************************
* @attention
*
* Copyright (c) 2023 STMicroelectronics.
* All rights reserved.
*
* This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
* in the root directory of this software component.
* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
*
******************************************************************************
*/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "adc.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
/*串口重定向*/
int fputc(int ch, FILE *f){
HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END PTD */
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PV */
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
uint32_t ADC1_1, ADC1_2; //两个通道的ADC
uint32_t ADC1_Value[10]; //ADC数据存放数组
uint8_t ADC1_Flag; //ADC采集完毕标志位
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_DMA_Init();
MX_ADC1_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC1_Value,10); //开启DMA传输
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
if(ADC1_Flag==1)
{
ADC1_Flag=0; //清空标志位
ADC1_1=0;
ADC1_2=0;
for(int i=0;i<10;){
ADC1_1+=ADC1_Value[i++];
ADC1_2+=ADC1_Value[i++];
//读取ADC值
}
printf("\n");
printf("ADC_IN0(PA0)=%4.0d,Voltage0=%1.4f\r\n",ADC1_1/5,ADC1_1/5*3.3f/4096);
printf("ADC_IN1(PA1)=%4.0d,Voltage1=%1.4f\r\n",ADC1_2/5,ADC1_2/5*3.3f/4096);
//串口打印
HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&ADC1_Value,10);
}
HAL_Delay(1000); //延时1s
}
/* USER CODE END 3 */
}
/**
* @brief System Clock Configuration
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
* in the RCC_OscInitTypeDef structure.
*/
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL2;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
*/
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
PeriphClkInit.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV2;
if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* USER CODE BEGIN 4 */
/*回调函数*/
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
if(hadc->Instance == ADC1){
ADC1_Flag=1;
HAL_ADC_Stop_DMA(&hadc1); //关闭DMA
}
}
/* USER CODE END 4 */
/**
* @brief This function is executed in case of error occurrence.
* @retval None
*/
void Error_Handler(void)
{
/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
/* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
__disable_irq();
while (1)
{
}
/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* @param file: pointer to the source file name
* @param line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
/* USER CODE BEGIN 6 */
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */
这次的程序没有更改任何的头文件和STM32CubeMX生成的初始化函数，全部在main.c中实现，只要在规定的用户代码区写代码，就不会影响后面再次使用STM32CubeMX添加外设或者做更改
成果展示：
编译后下载到MCU中，PA9连接USB转串口模块的RXD，PA10连接TXD（因为串口通信要反接），如果MCU与USB转串口用的不是同一路电源，还要把两电源共地（不要把正极也接了，不然可能会烧）。作为试验，我们把PA0接3.3v，PA1接地，打开串口调试助手应该可以看到上面接收到的信息：
一定要注意，ADC的最大输入电压为3.6V，超过会烧MCU（亲身体会，烧了一个ZET6）
总结：
此方法可以实现快速读取模拟量的同时占用较少的资源，泛用性比较强。
都看到这里了点点关注再走呗
交流Q群：659512171