嵌入式系统设计(STM32)第7讲剖析.ppt

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1、第第7讲讲 STM32的的AD转换器转换器主要内容主要内容7.1 ADC的硬件结构及特征的硬件结构及特征7.2 工作模式工作模式7.3 ADC中断中断7.4 ADC寄存器寄存器7.5 ADC库函数库函数7.6 ADC程序设计程序设计7.1 ADC的硬件结构及功能的硬件结构及功能l STM32F103有有2个个12位位ADC（ADC1和和ADC2），），是逐次逼近型模拟是逐次逼近型模拟/数字转换器。数字转换器。ADC的输入时钟不得的输入时钟不得超过超过14MHz，它是由，它是由PCLK2经分频产生经分频产生l 它有多达它有多达18个通道，可测量个通道，可测量16个外部和个外部和2个内部信号源。个

2、内部信号源。l 各通道的各通道的A/D转换可以单次、连续、扫描或间断模式转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。执行。l ADC的结果可以左对齐或右对齐方式存储在的结果可以左对齐或右对齐方式存储在16位位数据寄存器中。数据寄存器中。ADCx的输入通道的输入通道ADC123_IN0-PA0ADC123_IN1-PA1ADC123_IN2-PA2ADC123_IN3-PA3ADC12_IN4-PA4ADC12_IN5-PA5ADC12_IN6-PA6ADC12_IN7-PA7ADC12_IN8-PB0ADC12_IN9-PB1ADC123_IN10-PC0ADC123_IN11-PC1ADC123

3、_IN12-PC2ADC123_IN13-PC3ADC12_IN14-PC4ADC12_IN15-PC5 ADC3_IN4-PF6ADC3_IN5-PF7ADC3_IN6-PF8ADC3_IN7-PF9ADC3_IN8-PF10 ADC主要特征主要特征12位分辨率位分辨率转换结束、注入转换结束和发生模拟看门狗事件时产生中断转换结束、注入转换结束和发生模拟看门狗事件时产生中断 单次和连续转换模式单次和连续转换模式 从通道从通道0到通道到通道n的自动扫描模式的自动扫描模式 自校准自校准 带内嵌数据一致性的数据对齐带内嵌数据一致性的数据对齐采样间隔可以按通道分别编程采样间隔可以按通道分别编程 规则转

4、换和注入转换均有外部触发选项规则转换和注入转换均有外部触发选项 间断模式间断模式 双重模式双重模式(带带2个或以上个或以上ADC的器件的器件)ADC转换时间：转换时间：STM32F103xx增强型产品：时钟为增强型产品：时钟为56MHz时为时为1s(时钟为时钟为72MHz为为1.17s)。ADC供电要求：供电要求：2.4V到到3.6V ADC输入范围：输入范围：VREF-VIN VREF+规则通道转换期间有规则通道转换期间有DMA请求产生。请求产生。7.2 工作模式工作模式通道选择通道选择单次转换模式单次转换模式连续转换模式连续转换模式扫描模式扫描模式间断模式间断模式数据对齐数据对齐双双ADC

5、模式模式通道选择有有16个多路通道。可以把转换组织成两组：个多路通道。可以把转换组织成两组：规规则组则组和和注入组注入组。在任意多个通道上以任意顺序。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。进行的一系列转换构成成组转换。规则组规则组由多达由多达16个转换组成。规则通道和它们个转换组成。规则通道和它们的转换顺序在的转换顺序在ADC_SQRx寄存器中选择。寄存器中选择。注入组注入组由多达由多达4个转换组成。注入通道和它们个转换组成。注入通道和它们的转换顺序在的转换顺序在ADC_JSQR寄存器中选择。寄存器中选择。单次转换模式单次转换模式单次转换模式下，单次转换模式下，ADC只执行一

6、次转换。只执行一次转换。如果一个规则通道被转换：如果一个规则通道被转换：转换数据被储存在转换数据被储存在16位位ADC_DR寄存器中寄存器中 EOC(转换结束转换结束)标志被设置标志被设置 如果设置了如果设置了EOCIE，则产生中断。，则产生中断。如果一个注入通道被转换：如果一个注入通道被转换：转换数据被储存在转换数据被储存在16位的位的ADC_DRJ1寄存器中寄存器中 JEOC(注入转换结束注入转换结束)标志被设置标志被设置如果设置了如果设置了JEOCIE位，则产生中断。位，则产生中断。然后然后ADC停止。停止。连续转换模式连续转换模式在连续转换模式中，当前面在连续转换模式中，当前面ADC转

7、换一结束马上就启转换一结束马上就启动另一次转换。动另一次转换。如果一个规则通道被转换：如果一个规则通道被转换：转换数据被储存在转换数据被储存在16位的位的ADC_DR寄存器中寄存器中 EOC(转换结束转换结束)标志被设置标志被设置 如果设置了如果设置了EOCIE，则产生中断。，则产生中断。如果一个注入通道被转换：如果一个注入通道被转换：转换数据被储存在转换数据被储存在16位的位的ADC_DRJ1寄存器中寄存器中 JEOC(注入转换结束注入转换结束)标志被设置标志被设置 如果设置了如果设置了JEOCIE位，则产生中断。位，则产生中断。扫描模式扫描模式此模式用来扫描一组模拟通道。此模式用来扫描一组

8、模拟通道。ADC扫描所有被扫描所有被ADC_SQRX寄存器寄存器(对规则通道对规则通道)或或ADC_JSQR(对注入通道对注入通道)选中的所有通道。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。束时，同一组的下一个通道被自动转换。如果设置了寄存器如果设置了寄存器ADC_CR2中的中的CONT位，转换不位，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。组的第一个通道继续转换。间断模式规则组规则组 ：此模式通过设置：此模式通过

9、设置ADC_CR1寄存器上的寄存器上的DISCEN位激活。它可以用来执行一个短序列的位激活。它可以用来执行一个短序列的n次次转换转换(nODR=0 xffffffff;while(1)ADC=Get_Adc(14);/smart开发板ADC1通道14，PC4 ADC14=ADC*3300/4095;a1=ADC14/1000;a11=ADC%1000;a2=a11/100;a21=a11%100;a3=a21/10;a31=a21%10;a4=a31;a1=a1+0 x30;a2=a2+0 x30;a3=a3+0 x30;a4=a4+0 x30;主程序（续）Uart1_PutChar(a1);

10、Delay(0 x02fff);Uart1_PutChar(.);Delay(0 x002fff);Uart1_PutChar(a2);Delay(0 x002fff);Uart1_PutChar(a3);Delay(0 x002fff);Uart1_PutChar(a4);Delay(0 x002fff);Uart1_PutChar(0 x0d);Uart1_PutChar(0 x0a);Delay(0 x08fffff);串口发送数据子函数：void Uart1_PutChar(u8 ch)USART_SendData(USART1,(u8)ch);if(USART_GetFlagStat

11、us(USART1,USART_FLAG_TXE)=SET)USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TXE);void Uart1_PutString(u8*buf,u8 len)u8 i=0;for(i=0;ilen;i+)Uart1_PutChar(*buf+);串口初始化函数：void uart_init()USART_InitTypeDef USART_InitStructure;USART_InitStructure.USART_BaudRate =9600;/波特率9600USART_InitStructure.USART_WordLength =USA

12、RT_WordLength_8b;USART_InitStructure.USART_StopBits =USART_StopBits_1;USART_InitStructure.USART_Parity =USART_Parity_No;USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl =USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStructure.USART_Mode =USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);US

13、ART_Cmd(USART1,ENABLE);/使能串口ADC1初始化函数：void Adc_Init(void)ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);ADC_DeInit(ADC1);/?ADC1 初始化初始化ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;ADC_In

14、itStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);ADC_ResetCalibration(ADC1);while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1);ADC_StartCalibration(ADC1);w

15、hile(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1);ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);读AD转换结果子函数：u16 Get_Adc(u8 ch)ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ch,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC);return ADC_GetConversionValue(ADC1);T=239.5+12.5=252c

16、yles时钟初始化函数：void RCC_Configuration()/配置系统时钟（略）/配置外设时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);/延时函数：void Delay(vu32 nCount)for(;nCount!=0;nCount-);GPIO初始化函数void GPIO_Configu

17、ration(void)GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);G

18、PIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);习题71.STM32F103VB内置（）个（）位的AD转换器。2.AD转换器有（）个模拟量输入通道，其中外部通道（）个，内部通道（）个。3.STM32F103VB的AD转换器的转换原理是（），转换时间最快为（）us。4.STM32F103VB的AD转换器的转换时钟频率不能超过（）MHz.5.STM32F103VB的AD转换器可将（）V-（）V电

19、压转换成（）-（）的二进制数。6.ADC主要有4种转换模式：（）、（）、（）和（）。7.启动AD转换有两种方式：（）和（）。8.AD转换结束后，转换结束标志位会置（）。9.多个通道进行AD转换时，可设置成（）通道组或者（）通道组。10.规则通道组最多有（）个通道转换。注入通道组最多允许（）通道转换。通过编程设置每个通道的转换顺序。11.转换时间等于采样时间加上（）个时钟周期。12.模拟看门狗部分用于监控检测电压是否超过高、低阈值电压，若超过，可以产生（）。请解释下面的AD配置程序ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;ADC_InitSt

20、ructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);实验七 A/D转换实验实验目的：掌握STM32A/D转换器结构特点以及程序设计方法。实验要求：编写程序将通道14的A/D转换结果上传到PC机开关拨到ISP,USB5V利用SSCOM33串口助手，下载前，关闭串口。下载完成后打开串口。谢谢！