STM32CubeMX配置ADC采样（轮询、中断、DMA）_stm32cubemx adc

STM32CubeMX能够极大减小STM32外设配置的工作量，因此作者也借助空闲时间对STM32CubeMX相关配置进行了学习，本文介绍如何利用STM32CubeMX配置ADC采样，记录了作者学习过程中遇到的问题及解决办法，使大家少走弯路，并方便以后复习

1、单通道轮询

先选择所使用的MCU，这里我使用的是STM32F407ZGT系列

修改一下DEBUG功能，否则后续无法调试

修改时钟，采用外部晶振

配置一串口，用于打印采集的ADC值

这里我采用ADC1的通道0，并开启连续采样模式，否则每次开启ADC采样后只进行一次采样

开启ADC全局中断（如果只采用轮询采样就不用开启，这里开启是为了方便后面演示中断采样）

修改一下ADC全局中断的优先级

在HCLK处输入其时钟最高频率168，按回车，其余时钟会自动配置好，一般情况下无需改动


勾选上后，每个外设会单独保存至一个.c文件，便于查看


生成并打开文件

在main.h中包含头文件stdio.h

在usart.c文件中加入fputc函数，加入后才能使用printf函数进行打印数据

在while循环中添加以上代码,由于开启了连续转换模式，即hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;因此每次转换完成后都要调用HAL_ADC_Stop来关闭ADC；如果不想每次都调用该函数来关闭ADC，可以关闭连续转换模式，即hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE，这样每次开启ADC转换以后只会进行一次采样，这样就不需要每次都关闭ADC了
实验现象如下图：

2、单通道中断

单通道中断采样配置过程与单通道轮询采样相同，利用cubemx配置完成后有两种开始ADC采样的方法
方法一：

在主函数中加入上述代码，__HAL_ADC_ENABLE_IT(&hadc1,ADC_IT_EOC);用于打开ADC转换完成中断，HAL_ADC_Start(&hadc1);用于开启ADC采样，这两个函数一定要放到外设初始化函数的后面，否则串口函数初始化未完成，在ADC中断中使用printf函数可能会卡死

在adc.c文件中加入上面代码，HAL_ADC_ConvCpltCallback是ADC中断的回调函数，其原型是个弱函数，重新定义后原来的函数就失去作用了

最后将adc.c文件中的通道转换结束标准修改为ADC_EOC_SEQ_CONV，否则只会进入一次中断
ADC_EOC_SEQ_CONV：在所有通道转换完成后进入中断
ADC_EOC_SINGLE_CONV：单个通道转换完成后进入中断
多个通道时，两种均可采用，单通道采样时需使用ADC_EOC_SEQ_CONV才能连续进入中断（经测试）
最后将程序下载到单片机中，现象如下：

方法二：
我们利用HAL_ADC_Start_IT开启adc中断，该函数比较特殊，调用一次该函数就打开了ADC转换完成中断和开启ADC采样

在主函数中直接调用HAL_ADC_Start_IT即可

3、单通道DMA

dma有两种模式，分别为circular和normal
circular模式：dma的circular模式只需要调用一次dma开启函数，dma就会持续的搬运数据，提高了数据的刷新速度，但是在circular模式下，不管adc新的一轮数据采集是否完成，有可能直接将旧数据搬运走
normal模式：该模式下，dma启动函数调用一次，dma通道只会搬运一次数据，这样每调一次dma启动函数，dma只会搬运一次数据，等待数据传输完成后再次开启dma启动函数，这样更能保证adc数据采集的可靠性
circular模式：
cubemux配置步骤如下（时钟配置等已略去）：

这里我们同样用ADC1的通道IN0来测试，开启adc连续采集模式

修改ADC采样时间，通常采样时间越长，adc采样精度越高

选用dma的circular模式

返回开启dma连续请求（若不开启，只能进入一次dma采集完成中断函数）

 uint16_t AD_value=0;
 float f_AD_value;
1
2

打开工程文件，在文件中添加上面代码，AD_value用于保存测量的adc原值，f_AD_value保存计算得到的电压值

 HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&AD_value,sizeof(AD_value));
1

在主函数中调用HAL_ADC_Start_DMA开启adc采样，同时开启dma传输数据（调用一次即可）

最后在dma中断函数中添加上述代码，将adc采集完成的数据打印出来
normal模式：
normal模式下，我们的想法是调用一次HAL_ADC_Start_DMA函数，adc进行一次数据采集，dma搬运一次数据，我们在上面配置完成的代码中做简单修改就能实现

关闭adc连续采集模式，这样开启一次adc，只会进行一次数据采集

将dma模式修改为normal

修改dma中断函数

 HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&AD_value,sizeof(AD_value));
1

最后在主函数中调用HAL_ADC_Start_DMA开启adc采样，同时开启dma传输数据（每调用一次只会采集一次数据）

4、多通道轮询

这里用ADC1的通道IN0、IN1、IN2、IN3四个通道作演示，多个通道时必须开启间断模式，并且每个间断组中只有一个通道，否则每次只能读取到每组最后一个通道的值

设置通道转换顺序

uint16_t AD_value[4]={0};
1

打开工程文件，创建一数组用于存储四个通道的ADC值

for(i=0;i<4;i++){
HAL_ADC_Start(&hadc1);
HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);
AD_value[i]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
printf("PA%d:%d\r\n",i,AD_value[i]);
printf("PA%d:%.3f v\r\n",i,AD_value[i]*3.3/4096);
}
HAL_Delay(500);
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6
7
8

在主循环中添加上述代码，HAL_ADC_Start必须放在for循环中，否则只能采集第一个通道的ADC值；HAL_ADC_PollForConversion用于轮询转换，是一个阻塞函数，等待转换完成，参数10是阻塞时间

5、多通道中断

多通道情况下使用中断来读取数据理论上是可行的，但是读取的数据会混淆，即无法确定读取的数据是属于哪一个通道的，因此我们不使用

6、多通道DMA

开启DMA并采用circular模式

uint16_t AD_value[4]={0};
1

定义一数组用于保存ADC采样值

在外设初始化函数下面调用 HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)AD_value,sizeof(AD_value));启动ADC转换和DMA数据传输

最后在DMA接收完成中断中将采集到的ADC数据打印出来
经测试：DMA接收中断在数据接收缓冲区满了后触发，这里的缓冲区是数据AD_value[4]

注意：
通常为了方便使用一些滤波算法，我们可以将缓冲区数据创建的更大一些(为通道数的整数倍),这里我们采用了4个通道，我们可以将缓冲数组创建为AD_value[40]
则AD_value[0]、AD_value[4]、AD_value[8]…AD_value[36]均为通道IN0的值
AD_value[1]、AD_value[5]、AD_value[9]…AD_value[37]均为通道IN1的值，
AD_value[2]、AD_value[6]、AD_value[10]…AD_value[38]均为通道IN2的值，
AD_value[3]、AD_value[7]、AD_value[11]…AD_value[39]均为通道IN3的值，

我们同样在dma接收完成中断中将数据打印出来

实验现象如上，只打印了一次数据，表示只进入了一次DMA中断中，并且主循环中的程序也不再继续执行，程序卡死了

可以在进入DMA中断函数时调用HAL_ADC_Stop_DMA来关闭ADC采集，当需要采集ADC的时候再调用 HAL_ADC_Start_DMA即可，这里为了演示在中断函数结束时又重新开启了ADC

这样就能连续采集打印数据了