【STM32】ADC与DMA_stm32 adc dma

ADC

ADC（Analog-Digital Converter）模拟-数字转换器的介绍

1. ADC可以将引脚上连续变化的模拟电压转换为内存中存储的数字变量，建立模拟电路到数字电路的桥梁
2. 12位逐次逼近型ADC，1us转换时间
3. 输入电压范围：0~3.3V，转换结果范围：0~4095
4. 18个输入通道，可测量16个外部和2个内部信号源
5. 规则组和注入组两个转换单元
6. 模拟看门狗自动监测输入电压范围

ADC的基本框图：

ADC初始化步骤：

1. 第一步，开启RCC时钟，包括ADC和复用GPIO的时钟，配置ADCCLK的分频器（最大14MHZ）
2. 第二步，配置GPIO模拟输入的模式
3. 第三步，配置多路开关，一般把左边的通道接入到右边的规则组列表中
4. 第四步，配置ADC_Init,结构体统一配置
5. 第五步，调用ADC_Cmd开启ADC
6. 第六步，也可以进行一下校准，减小误差

通过软件触发方式启动ADC转换

void ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC_TypeDef* ADCx, FunctionalState NewState);

检查ADC转换中断是否已经发生

ITStatus ADC_GetITStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint16_t ADC_IT);

 获取最新一次AD转换的结果值

uint32_t ADC_GetDualModeConversionValue(void);

ADC初始化代码配置如下：

void AD_Init(void)
{	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);// ADC频率72M/6=14M
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitSteucture;
	GPIO_InitSteucture.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitSteucture.GPIO_Pin= GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitSteucture.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitSteucture);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0,1,ADC_SampleTime_55Cycles5);//配置ADC的常规转换通道
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode= DISABLE;//单次转换模式
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign= ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv= ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode= ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel= 1;
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode= DISABLE;//非扫描模式
	ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//对ADC进行复位校准
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)==SET);//检查ADC是否正在进行复位校准
	ADC_StartCalibration(ADC1);//启动ADC的校准过程
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);//检查ADC的校准状态
}

注意：

规则组的四种转换模式

1. 单次转换、非扫描模式
2. 连续转换、非扫描模式
3. 单次转换、扫描模式
4. 连续转换、扫描模式

AD转换的时间

AD转换的步骤：采样，保持，量化，编码

STM32 ADC的总转换时间为：T = 采样时间（采样保持花费的时间，采样时间越大，越能避免信号的干扰）+12.5个ADC周期（量化编码花费的时间） 

例如：当ADCCLK=14MHz，采样时间为1.5个ADC周期     TCONV = 1.5 + 12.5 = 14个ADC周期 = 1μs

DMA

DMA（Direct Memory Access）直接存储器存取的介绍

1. DMA可以提供外设和存储器或者存储器和存储器之间的高速数据传输，无须CPU干预，节省了CPU的资源
2. 12个独立可配置的通道： DMA1（7个通道）， DMA2（5个通道）
3. 每个通道都支持软件触发和特定的硬件触发

 存储器映像

 DMA的基本结构

DMA的数据转运可以外设到存储器，存储器到外设，存储器转运到存储器

DMA初始化代码     

void MyDMA_Init(uint32_t AddrA, uint32_t AddrB, uint16_t Size)
{
	//存储器到存储器转运
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = AddrA;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = AddrB;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = Size;
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
}

注意：

         所以存储器到存储器的数据转运，我们一般使用软件触发；外设到存储器的数据转运，我们一般使用特定的硬件触发（每个DMA通道对应的硬件触发源不同）。

—般来说,DMA最常见的用途就是配合AD的扫描模式，，因为ADC扫描模式有个数据覆盖的特征，（或者可以说这个数据覆盖的间题是ADC固有的缺陷），这个缺陷使ADC和DMA成为了最常见的搭配，DMA的需求是非常强烈的，所以ADC和DMA的结合最为常见。

DMA转运有三个条件(三个条件却一不可)

1. 第一个条件，传输计数器大于０，(配置DMA_InitStructure.DMA_BufferSize结构体);
2. 第二个条件, 触发源有触发信号,(配置DMA_InitStructure.DMA_M2M结构体)
3. 第三个条件,DMA使能,(配置DMA_Cmd() ) 

        DMA转运一次,传输计数器自减一,直到减到零,转运停止

传输计数器赋值。必须要先给DMA失能

DMA转运ADC初始化

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
		
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//数据右对齐
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续转换
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;//扫描模式
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;//外设源地址
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//半字16位
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;//寄存器基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//指定外设是源地址
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//循环转运
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//硬件触发模式
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC_DMA
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);//校准
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//软件触发
}

 获取指定DMA标志的状态

FlagStatus DMA_GetFlagStatus(uint32_t DMAy_FLAG);

参数

@arg DMA1_FLAG_GL1        全局标志位    
@arg DMA1_FLAG_TC1        转运完成标志位
@arg DMA1_FLAG_HT1        转运过半标志位
@arg DMA1_FLAG_TE1        转运错误标志位

设置DMA通道当前传输计数器

void DMA_SetCurrDataCounter(DMA_Channel_TypeDef* DMAy_Channelx, uint16_t DataNumber);