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超详细教程 | Hands-On 基于 Flagchip FC4150 MCAL-ADC 读取电位器值

作者：运维做开发 | 2024-08-23 10:43:22

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简介

本文将详细介绍如何使用 EB 工具配置 Flagchip FC4150 MCAL ADC 读取电位器值。并重点强调了配置 ADC 模块的过程以及对 ADC 模块的详细解释。关于 mcu、port 、dio、icu 模块可参考之前发布的博文。本次示例演示将会使用 ADC0_SE0、ADC0_SE4 通道、采用中断方式进行电位器值的读取。

硬件平台：旗芯微 FC4150 DEMO BOARD V2 开发板

软件平台：EB tresos 28.1.0 、Flagchip_FC_IDE 4.04

MCAL: V1.1.0 & V1.1.1

一、MCAL 配置

1.1 配置 MCU 模块

1.1.1 根据 demo board 电位器原理图所示，我们需要在MCU模块-> PCC下添加Port A 、E、ADC 0的外设并配置为时钟使能。

▲ 图 1.1.1

▲ 图 1.1.2

1.1.2 在 McuClockReferencePoint 设置添加 McuClockReferencePoint_Adc0 参考时钟源

▲ 图 1.1.3

1.2 配置 PORT 模块

1.2.1 进入 Port A 的 PortPin 界面下，添加 PTA25 引脚并命名为 Varistor1，配置 PTA25 为 ADC_SE0 、输入模式，默认电平为低。

▲ 图 1.2.1

1.2.2 进入 Port E 的 PortPin 界面下，添加 PTE4 引脚并命名为 Varistor2，配置 PTE4 为 ADC_SE04、输入模式，默认电平为低。

▲ 图 1.2.2

1.3配置 ADC 模块

1.3.1 在Module Configurations 中添加 ADC模块，在 ADC模块中的 AdcHwUnit下添加 ADC 0 外设。

▲ 图 1.3.1

1.3.2 双击 Index 0 进入 Adc HwUnit_0 配置界面，在 General 下配置 ADC 时钟参考源、ADC 位数 12 位、ADC 参考电压源为内部、AdcSampleTimeOptions 默认即可。

▲ 图 1.3.2

1.3.3 进入 AdcChannel的配置界面，添加两个 ADC 通道，将 Adc Hardware Channel Id 更改为与原理图对应的 ADC0_SE0、ADC0_SE4 通道

▲ 图 1.3.3

1.3.4 进入 AdcGroup 的配置界面添加 AdcGroup_0

▲ 图 1.3.4

1.3.4.1 双击 Index 0 进入 AdcGroup_0 配置界面，在 General 下配置 ADC 组，将 ADC 组配置模式设置为单次读取，转换模式设置为单次转换，触发模式设置为软件触发、设置转换类型为中断方式，填写组转换完成的回调函数 IoHwAb_Adc_Notification_0

▲ 图 1.3.4.1

1.3.4.2 在 AdcGroupDefinition下添加刚刚配置好的两个通道，分配给 ADC 组 0

▲ 图 1.3.4.2

1.3.5 在 AdcInterrupt 下选择 ADC 0 中断使能

▲ 图 1.3.5

二、示例代码解析

2.1 将 EB 配置好的工程编译并更新代码至 FCIDE 中

2.2 Main 函数

将 Bsp_Adc_Init、BSP_FCUART_Init 函数取消屏蔽，Bsp_Adc_20ms_Task_Event、Bsp_Adc_1s_Task_Event 函数添加至任务时间片函数中

▲ 图 2.2.1

▲ 图 2.2.2

2.3 Adc_PBcfg.c

我们可以看到 ADC0_SE0、ADC0_SE4 在EB 工具配置好的属性与回调函数的声明

▲ 图 2.3.1(ADC硬件模块配置属性)

▲ 图 2.3.2(ADC通道配置属性)

▲ 图 2.3.2(ADC组配置属性)

2.4 Bsp_Adc.c

2.4.1 在 demo 示例中编写 IoHwAb_Adc_Notification_0 函数实体，添加 Adc0_Group0_Ready = TRUE;

▲ 图 2.4.1

2.4.2 找到 Bsp_Adc_Init、Bsp_Adc_20ms_Task_Event、Bsp_Adc_1s_Task_Event 这是 demo 示例对 MCAL API 的调用

▲ 图 2.4.2.1

▲ 图 2.4.2.2

三、烧录 & 调试

3.1 将工程编译并烧录到开发板

打开串口助手软件，波特率设置为 115200 ，观察到两个电位器的 ADC 值已被 MCU 成功读取

▲ 图 3.1

四、MCAL ADC 模块详解

FC4150 ADC 模块提供 8/10/12 位转换精度、单次/连续转换模式、软/硬触发、单通道采样时间配置、硬件均值滤波等功能

4.1 General 配置

▲ 图 4.1

①AdcGeneral

Adc_DeInit API：复位 ADC 配置
Adc Development Error Detection ：ADC 模块开发错误检测使能
Adc Enable Limit Check：启用 ADC 转换结果进行上下限检测
Adc Enable Queuing ：ADC 队列启用，触发源可以转换一个队列
Adc_StartStopGroup API ：控制 ADC 组的启动、停止转换
Adc Group Notification Capability：启用在 ADC 组转换时的通知
Adc Hw Trigger API：启用硬件触发
Adc_ReadGroup API ：读一个 ADC 组的转换结果
Adc_VersionInfo API：读 ADC 模块版本信息
Adc Priority Mechanism：设置 ADC 转换的优先级
Adc Result Alignment：ADC 转换结果对齐方式
Adc Timeout：用于初始化时，对 ADC 校准时间计时，如果超出 Timeout 配置时间，则会返回超时状态
Adc Dma Transfering Timeout：用于 DMA 传输时，对 DMA 传输时间计时，如果超出 Timeout 配置时间，则会返回超时状态
Adc Max Queue Depth：ADC 转换请求的最大队列深度

②AdcPublishedInformation

该模块不需要配置

③IAutosarExt

Adc Disable Production Error Reporting：禁用 ADC 采集错误反馈
Adc Set Hardware Average Once：启用 ADC 硬件均值滤波
Adc Global Enable DMA Transfer：使能 ADC 组的 DMA 传输
Enable Adc User Mode Support：不需要配置
Adc Continuous Without Interrupt Uses：ADC 配置为连续模式的时候不触发中断

④Adc Dem Event Parameter Refs

该模块用不到

4.2 AdcHwUnit配置

最多可添加2个ADC外设（硬件决定）

▲ 图 4.2

4.2.1 双击 Index0 进入AdcHwUnit0-> General配置界面

▲ 图 4.2.1

Adc Hardware Unit: ADC 硬件外设 Id 号
Adc Logical Unit: ADC 逻辑 Id 号
Adc Clock Reference：ADC 参考时钟源，在 MCU->McuClockReferencePoint 中配置
Adc Voltage Reference Selection: ADC 参考电压源
Adc Dma Channel ：配置 ADC DMA 传输通道
Adc Alignment：ADC 转换结果对齐
Adc Resolution：ADC 分辨率
ADC Startup Counter：在开始转换前，设定一个 ADC 稳定时间
Adc Pre-Trigger Select：设定预触发源
Adc Trigger Select ：设定触发源
Adc Sample Time Option x ：设定 ADC 采样时间
Adc Ptimer Prescaler Divider Select ：ADC ptimer 的预分频器配置
Adc Ptimer Multiplication Factor Select for Prescaler ：ADC ptimer 的倍频因子配置
Ptimer Sequence Error Interrupt Enable ：使能 Ptimer 序列错误中断
Ptimer Sequence Error Notification ：填写序列错误中断的回调函数名称
Adc Hardware Average Enable ：ADC 硬件均值滤波使能
Adc Hardware Average Select ：ADC 硬件均值滤波个数

4.2.2 AdcHwUnit0-> AdcChannel 最多可支持 32 个外部通道，4 个内部通道

▲ 图 4.2.2

4.2.3 双击 Index0 进入 AdcHwUnit0-> AdcChannel-> AdcChannel_0 配置界面

▲ 图 4.2.3

Adc Logical Channel ID: ADC 通道逻辑 ID 号
Adc Hardware Channel Id : ADC 硬件通道 Id 号，与 port 模块中的配置对应
Adc Channel Limit Check: ADC 通道监测使能
Adc Channel Range Select : 选择检测限制类型，当 ADC 转换结果在设定类型的边界外时或边界内时，可以生成通道事件，类型如下：
ADC_RANGE_ALWAYS: 全范围
ADC_RANGE_BETWEEN: 在上限值与下限值之间，含上限值
ADC_RANGE_NOT_BETWEEN: 超出上限值或低于下限值，含下限值
ADC_RANGE_NOT_OVER_HIGH: 低于上限值，含上限值
ADC_RANGE_NOT_UNDER_LOW: 高于下限值
ADC_RANGE_OVER_HIGH: 高于上限值
ADC_RANGE_UNDER_LOW：低于下限值，含下限值
Adc Channel Resolution：ADC 分辨率，在 AdcHwUnit0-> General 配置界面已经配置好
Adc Channel Sample Time Option：ADC 采样时间，可选 SAMPLE_TIME_OPTION:0-4
Adc Channel Sample Time：根据所选 SAMPLE_TIME_OPTIONx 自动计算出采样时间数值

4.2.4 AdcHwUnit0-> AdcGroup 配置界面，对 ADC 通道进行组合，进行组转换

▲ 图 4.2.4

4.2.5 双击 Index0 ，进入 AdcGroup->AdcGroup_0->General 配置界面

▲ 图 4.2.5

Adc Group Access Mode : ADC 转换结果访问模式配置，单访问模式、流访问模式、流访问模式需配合 Adc Group Streaming Buffer Mode 、Adc Group Streaming Number Samples 配置去使用
Adc Group Conversion Mode：ADC 转换模式配置、单次转换、连续转换
Adc Group Id: ADC 组 id 号
Adc Group Priority: ADC 组的优先级配置，在 ADC->General->Adc Priority Mechanism 下配置为非 ADC_PRIORITY_NONE 时，可以启用 ADC 组的优先级配置
Adc Group Replacement: 在转换过程中，ADC 组被高优先级 ADC 组打断时的替换机制。ADC_GROUP_REPL_ABORT_RESTART 中止/重启机制：在转换过程中，当前 ADC 组被更高优先级的 ADC 组打断时，则会在更高优先级的 ADC 组转换完成后重新启动当前 ADC 组转换

ADC_GROUP_REPL_SUSPEND_RESUME 挂起/恢复机制：在转换过程中，当前 ADC 组被更高优先级的 ADC 组打断时，则会在更高优先级的 ADC 组转换完成后继续当前 ADC 组转换

Adc Transfer Type : ADC 传输类型
Adc Group Notification :启用 ADC 组转换完成后的通知机制，填入回调函数名称
Adc Group Streaming Buffer Mode:将缓存区为线性缓冲区（buffer 满时停止转换）或循环缓冲区（buffer 满时进行覆盖）
Adc Group Streaming Number Samples: 在流访问模式下，每个通道需要获取的 ADC 值的数量，单访问模式下默认为 1
Adc Group In Back to Back Mode:使能表示通道按顺序发生转换，尽可能的快，并且不会导致内部 Ptimer 错误
Adc Group Uses Channel Delays:启用用户自定义通道延时，在 AdcGroup_0-> AdcChannelDelay 配置
Adc Delay Next Ptimer: Ptimer 预触发器有 8 个通道用来触发 ADC 组转换，当使用 Ptimer 预触发器来触发 ADC 组转换时，不同的 Ptimer 预触发器通道之间应根据当前组的转换时间来间隔相应的时间，避免同时触发导致 ADC error
Adc Ptimer Period For Continous Mode:如使用 Ptimer 连续进行预触发 ADC 组转换时，应设定 Ptimer 周期值大于 ADC 组转换时间
Adc Hardware Average Enable: ADC 硬件采样均值滤波使能
Adc Hardware Average Select: 选择 ADC 硬件采样均值滤波时间

4.2.6 AdcGroup->AdcGroup_0->AdcGroupDefinition 配置界面，添加该 ADC 组的通道