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STM32F407规则采样和注入采样混合使用和数据处理
1.ADC 1.1相关IO口、DMA宏定义（adc.h） 1.2ADC IO 口的配置（adc.c） 1.3DMA配置（adc.c） 1.3.1DMA中断配置（adc.c） 1.4ADC配置（adc.c） 1.4.1ADC规则采样与注入采样配置（adc.c） 2.TIM配置（adc.c） 3.滤波函数（adc.c） 4.中断服务函数（stm32f4xx_it.c） 5.在while循环中运行VALUE_PRINTF函数（main.c） 代码基于野火的ADC采样例程进一步修改而来。 代码最后实现功能： 1.软件触发规则采样，（ADC1两个规则通道，ADC2两个规则通道）DMA中断进行数据处理； 2.TIM1-CH4上升沿外部触发注入采样（ADC1一个注入通道，ADC2一个注入通道）； 3.对采集的数据进行简单的均值滤波； 4.串口打印采集电压数据。 代码的注释以及说明都标注出来了！ 1.ADC 1.1相关IO口、DMA宏定义（adc.h） /*=====================通道1 IO======================*/ // PB0 通过调帽接电位器 // ADC IO宏定义 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT1 GPIOB #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN1 GPIO_Pin_0 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK1 RCC_AHB1Periph_GPIOB #define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL1 ADC_Channel_8 /*=====================通道2 IO ======================*/ // PA6 悬空，可用杜邦线接3V3或者GND来实验 // ADC IO宏定义 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT2 GPIOB #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN2 GPIO_Pin_1 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK2 RCC_AHB1Periph_GPIOB #define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL2 ADC_Channel_9 /*=====================注入通道 IO ======================*/ // PA6 悬空，可用杜邦线接3V3或者GND来实验 // ADC IO宏定义 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT3 GPIOA #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN3 GPIO_Pin_6 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK3 RCC_AHB1Periph_GPIOA #define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL3 ADC_Channel_6 /*=====================注入通道 IO ======================*/ // PA1 悬空，可用杜邦线接3V3或者GND来实验 // ADC IO宏定义 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT4 GPIOA #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN4 GPIO_Pin_1 #define RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK4 RCC_AHB1Periph_GPIOA #define RHEOSTAT_ADC_CHANNEL4 ADC_Channel_1 // ADC 序号宏定义 #define RHEOSTAT_ADC1 ADC1 #define RHEOSTAT_ADC1_CLK RCC_APB2Periph_ADC1 // PB1 通过调帽接光敏电阻 // ADC IO宏定义 #define RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PORT1 GPIOA #define RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PIN1 GPIO_Pin_3 #define RHEOSTAT_ADC2_GPIO_CLK1 RCC_AHB1Periph_GPIOA #define RHEOSTAT_ADC2_CHANNEL1 ADC_Channel_3 /*=====================ADC2 通道2 IO ======================*/ // PA1 悬空，可用杜邦线接3V3或者GND来实验 // ADC IO宏定义 #define RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PORT2 GPIOA #define RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PIN2 GPIO_Pin_4 #define RHEOSTAT_ADC2_GPIO_CLK2 RCC_AHB1Periph_GPIOA #define RHEOSTAT_ADC2_CHANNEL2 ADC_Channel_4 #define RHEOSTAT_ADC2 ADC2 #define RHEOSTAT_ADC2_CLK RCC_APB2Periph_ADC2 // ADC CDR寄存器宏定义，ADC转换后的数字值则存放在这里 #define RHEOSTAT_ADC_CDR_ADDR （（uint32_t）0x40012308） // ADC DMA 通道宏定义，这里我们使用DMA传输 #define RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK RCC_AHB1Periph_DMA2 #define RHEOSTAT_ADC_DMA_CHANNEL DMA_Channel_0 #define RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM DMA2_Stream0 // 这个N是为了滤波使用的 #define N 20 // ADC 中断宏定义 #define Rheostat_ADC_IRQ ADC_IRQn #define Rheostat_ADC_INT_FUNCTION ADC_IRQHandler void Rheostat_Init（void）; void ADC1_External_T1_CC4_Init（void）; //这个是为了触发ADC注入采样 void VALUE_PRINTF（void）; //用串口打印函数转换结果 void FILTER（void）; //简单的平均值滤波 u16 GetVolt（u16 advalue）; #endif /* __BSP_ADC_H */ 1.2ADC IO 口的配置（adc.c） static void Rheostat_ADC_GPIO_Config（void） { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; // 使能 GPIO 时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK1， ENABLE）; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK2， ENABLE）; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK3， ENABLE）; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC_GPIO_CLK4， ENABLE）; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC2_GPIO_CLK1， ENABLE）; RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC2_GPIO_CLK2， ENABLE）; // 配置 IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ; //不上拉不下拉 GPIO_Init（RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT1， &GPIO_InitStructure）; // 配置 IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ; //不上拉不下拉 GPIO_Init（RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT2， &GPIO_InitStructure）; // 配置 IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN3; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ; //不上拉不下拉 GPIO_Init（RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT3， &GPIO_InitStructure）; // 配置 IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC_GPIO_PIN4; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ; //不上拉不下拉 GPIO_Init（RHEOSTAT_ADC_GPIO_PORT4， &GPIO_InitStructure）; // 配置 IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PIN1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ; //不上拉不下拉 GPIO_Init（RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PORT1， &GPIO_InitStructure）; // 配置 IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PIN2; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ; //不上拉不下拉 GPIO_Init（RHEOSTAT_ADC2_GPIO_PORT2， &GPIO_InitStructure）; } 1.3DMA配置（adc.c） 定义需要用到的变量： __IO uint16_t ADC_ConvertedValue［4］; float ADC_ConvertedValueLocal［6］; vu16 AD_Value［20］［4］; //AD采样值 vu16 After_filter［4］; //AD滤波后 static void Rheostat_ADC_Mode_Config（void） { DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure // ------------------DMA Init 结构体参数 初始化-------------------------- // ADC1使用DMA2，数据流0，通道0，这个是手册固定死的 // 开启DMA时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC_DMA_CLK， ENABLE）; // 外设基址为：ADC 数据寄存器地址， DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = RHEOSTAT_ADC_CDR_ADDR; // 存储器地址，实际上就是一个内部SRAM的变量 DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = （vu32）AD_Value; // 数据传输方向为外设到存储器 DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory; /******************************************************** 缓冲区大小为，指一次传输的数据量，下边这个80是4*20等于80，不是要进行平均值滤波嘛， 规则通道每个通道采集20个值，80采集完进中断。 Q：为什么规则采样和注入采样一个6个通道，而这里只有4*20 = 80个数据，而不是120个呢？ A：我个人理解：DMA存储的是规则通道的数据，注入组的数据有专门的数据寄存器进行存储。 *********************************************************/ DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 80; // 外设寄存器只有一个，地址不用递增 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; // 存储器地址固定 DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; // // 外设数据大小为半字，即两个字节 DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 存储器数据大小也为半字，跟外设数据大小相同 DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; // 循环传输模式，循环模式开启，buffer写满后，自动回到初始地址开始传输 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; // DMA 传输通道优先级为高，当使用一个DMA通道时，优先级设置不影响 DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; // 禁止DMA FIFO ，使用直连模式 DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable; // FIFO 大小，FIFO模式禁止时，这个不用配置 DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull; DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single; DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single; // 选择 DMA 通道，通道存在于流中 DMA_InitStructure.DMA_Channel = RHEOSTAT_ADC_DMA_CHANNEL; //初始化DMA流，流相当于一个大的管道，管道里面有很多通道 DMA_Init（RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM， &DMA_InitStructure）; //开启DMA中断 DMA_ITConfig（RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM，DMA_IT_TC，ENABLE）; // 使能DMA流 DMA_Cmd（RHEOSTAT_ADC_DMA_STREAM， ENABLE）; 1.4ADC配置（adc.c） // 先定义这两个ADC结构体 ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure; // 开启ADC时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC1_CLK ， ENABLE）; RCC_APB2PeriphClockCmd（RHEOSTAT_ADC2_CLK ， ENABLE）; // -------------------ADC Common 结构体 参数 初始化------------------------ // ADC双通道规则-注入模式 ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_DualMode_RegSimult_InjecSimult; // 时钟为fpclk x分频 ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4; // 禁止DMA直接访问模式 ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_1; // 采样时间间隔 ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles; ADC_CommonInit（&ADC_CommonInitStructure）; // -------------------ADC Init 结构体 参数 初始化-------------------------- ADC_StructInit（&ADC_InitStructure）; // ADC 分辨率 ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b; // 扫描模式，多通道采集才需要 ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; // 连续转换 ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //禁止外部边沿触发 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None; //外部触发通道，本例子使用软件触发，此值随便赋值即可 ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1; //数据右对齐 ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; /********************************************************* 转换通道2个，配置要求：ADC1和ADC2分别两路规则采样，软件触发。 这里我的理解是： 这里的通道数是主ADC（ADC1）的规则转换通道数，因为选择的是双ADC规则-注入模式， 所以从ADC（ADC2）的两个通道就不用往这里加上去。 ************************************************************/ ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 2; |
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1.4.1ADC规则采样与注入采样配置（adc.c）
//--------------------------------------------------------------------------- ADC_Init（RHEOSTAT_ADC1， &ADC_InitStructure）; // 配置 ADC1 通道转换顺序，采样时间为3个时钟周期 ADC_RegularChannelConfig（RHEOSTAT_ADC1， RHEOSTAT_ADC_CHANNEL1， 1， ADC_SampleTime_3Cycles）; ADC_RegularChannelConfig（RHEOSTAT_ADC1， RHEOSTAT_ADC_CHANNEL2， 2， ADC_SampleTime_3Cycles）; //--------------------------------------------------------------------------- ADC_Init（RHEOSTAT_ADC2， &ADC_InitStructure）; // 配置 ADC2 通道转换顺序，采样时间为3个时钟周期 ADC_RegularChannelConfig（RHEOSTAT_ADC2， RHEOSTAT_ADC2_CHANNEL1， 1， ADC_SampleTime_3Cycles）; ADC_RegularChannelConfig（RHEOSTAT_ADC2， RHEOSTAT_ADC2_CHANNEL2， 2， ADC_SampleTime_3Cycles）; //--------------------------------------------------------------------------- //配置注入采样的通道转换顺序，ADC1只使用一个注入通道 ADC_InjectedSequencerLengthConfig（RHEOSTAT_ADC1，1）; ADC_InjectedChannelConfig（RHEOSTAT_ADC1，RHEOSTAT_ADC_CHANNEL3，1，ADC_SampleTime_112Cycles）; //配置注入采样的通道转换顺序，ADC2也只使用一个注入通道 ADC_InjectedSequencerLengthConfig（RHEOSTAT_ADC2，1）; ADC_InjectedChannelConfig（RHEOSTAT_ADC2，RHEOSTAT_ADC_CHANNEL4，1，ADC_SampleTime_112Cycles）; //配置注入采样的触发方式，TIM1-CH4的脉冲上升沿触发 ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig（RHEOSTAT_ADC1，ADC_ExternalTrigInjecConv_T1_CC4）; ADC_ExternalTrigInjectedConvEdgeConfig（RHEOSTAT_ADC1，ADC_ExternalTrigInjecConvEdge_Rising）; //这个照理说不用配置，因为我ADC的模式选的是双通道-规则-注入模式，但是我没有去掉这两行语句进行实验， ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig（RHEOSTAT_ADC2，ADC_ExternalTrigInjecConv_T1_CC4）; ADC_ExternalTrigInjectedConvEdgeConfig（RHEOSTAT_ADC2，ADC_ExternalTrigInjecConvEdge_Rising）; // 使能DMA请求 after last transfer （multi-ADC mode） ADC_MultiModeDMARequestAfterLastTransferCmd（ENABLE）; //ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd（RHEOSTAT_ADC1，ENABLE）; // 使能ADC DMA ADC_DMACmd（RHEOSTAT_ADC1， ENABLE）; ADC_DMACmd（RHEOSTAT_ADC2， ENABLE）; // 使能ADC ADC_Cmd（RHEOSTAT_ADC1， ENABLE）; ADC_Cmd（RHEOSTAT_ADC2， ENABLE）; //开始adc转换，软件触发 ADC_SoftwareStartConv（RHEOSTAT_ADC1）; ADC_SoftwareStartConv（RHEOSTAT_ADC2）; } 2.TIM配置（adc.c） void ADC1_External_T1_CC4_Init（void） { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_TIM1， ENABLE）; /* Time Base configuration */ TIM_TimeBaseStructInit（&TIM_TimeBaseStructure）; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 99; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 1679; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit（TIM1， &TIM_TimeBaseStructure）; TIM_SelectOutputTrigger（TIM1，TIM_TRGOSource_Update）; //选择TRGO触发源为计时器更新时间 /* TIM1 channel1 configuration in PWM mode */ TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =10; TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low; TIM_OC4Init（TIM1， &TIM_OCInitStructure）; // TIM_ITConfig（TIM1， TIM_IT_CC4， ENABLE）; // CCR4的中断，这个通过设置CCR4的pulse来控制产生中断相当于PWM-ON的位置 TIM_CtrlPWMOutputs（TIM1， ENABLE）; TIM_Cmd（TIM1， ENABLE）; } //主函数初始化Rheostat_Init（）就可以 void Rheostat_Init（void） { Rheostat_ADC_GPIO_Config（）; Rheostat_ADC_Mode_Config（）; ADC1_External_T1_CC4_Init（）; } 3.滤波函数（adc.c） /*---------------------------------均值滤波-----------------------------*/ void FILTER（void） { int sum = 0; u8 count，i; for（i=0; i《4; i++） { for（count=0; count《N; count++） { sum += AD_Value［count］［i］; } After_filter［i］ = sum / N; // ADC_ConvertedValueLocal［i］ =（float）（After_filter［i］ *3.3/4096）; sum = 0; } } 4.中断服务函数（stm32f4xx_it.c） extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue［4］; //开始全部初始化为0 extern float ADC_ConvertedValueLocal［7］; void DMA2_Stream0_IRQHandler（void） { if（DMA_GetITStatus（DMA2_Stream0，DMA_IT_TCIF0） ！= RESET） { // 读取ADC的转换值 FILTER（）; } DMA_ClearITPendingBit（DMA2_Stream0，DMA_IT_TCIF0）; } 5.在while循环中运行VALUE_PRINTF函数（main.c） static void Delay（__IO uint32_t nCount） //简单的延时函数 { for（; nCount ！= 0; nCount--）; } void VALUE_PRINTF（void） { __IO uint16_t ADC_InjectValue［2］={0}; //定义数组 /******************存放注入转换数据*****************************/ ADC_InjectValue［0］ = ADC_GetInjectedConversionValue（RHEOSTAT_ADC1，ADC_InjectedChannel_1）; ADC_InjectValue［1］ = ADC_GetInjectedConversionValue（RHEOSTAT_ADC2，ADC_InjectedChannel_1）; ADC_ConvertedValueLocal［0］ =（float）（After_filter［0］ *3.3/4096）; ADC_ConvertedValueLocal［1］ =（float）（After_filter［1］ *3.3/4096）; ADC_ConvertedValueLocal［2］ =（float）（After_filter［2］ *3.3/4096）; ADC_ConvertedValueLocal［3］ =（float）（After_filter［3］ *3.3/4096）; ADC_ConvertedValueLocal［4］ =（float）（（uint16_t）ADC_InjectValue［0］*3.3/4096）; ADC_ConvertedValueLocal［5］ =（float）（（uint16_t）ADC_InjectValue［1］*3.3/4096）; printf（“rn The current PB0 value = %f V rn”，ADC_ConvertedValueLocal［0］）; printf（“rn The current PA3 value = %f V rn”，ADC_ConvertedValueLocal［1］）; printf（“rn The current PB1 value = %f V rn”，ADC_ConvertedValueLocal［2］）; printf（“rn The current PA4 value = %f V rn”，ADC_ConvertedValueLocal［3］）; printf（“rn The current PA6 value = %f V rn”，ADC_ConvertedValueLocal［4］）; printf（“rn The current PA1 value = %f V rn”，ADC_ConvertedValueLocal［5］）; printf（“rnrn”）; Delay（0xffffff）; } 如有错误，还望大家不吝赐教！ |
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