STM32 - ADC、DMA、USART使用

这是一个综合的例子，演示了ADC模块、DMA模块和USART模块的基本使用。 

　　我们在这里设置ADC为连续转换模式，常规转换序列中有两路转换通道，分别是ADC_CH10(PC0)和ADC_CH16(片内温度传感器)。因为使用了自动多通道转换，数据的取出工作最适合使用DMA方式取出，so，我们在内存里开辟了一个u16 AD_Value[2]数组，并设置了相应的DMA模块，使ADC在每个通道转换结束后启动DMA传输，其缓冲区数据量为2个HalfWord，使两路通道的转换结果自动的分别落到AD_Value[0]和AD_Value[1]中。 

　　然后，在主函数里，就无需手动启动AD转换，等待转换结束，再取结果了。我们可以在主函数里随时取AD_Value中的数值，那里永远都是最新的AD转换结果。 

　　如果我们定义一个更大的AD_Value数组，并调整DMA的传输数据量（BufferSize）可以实现AD结果的循环队列存储，从而可以进行各种数字滤波算法。 

　　接着，取到转换结果后，根据V=(AD_Value/4096)*Vref+的公式可以算出相应通道的电压值，也可以根据  T(℃) =  (1.43 - Vad)/34*10^(-6) + 25的算法，得到片内温度传感器的测量温度值了。 

　　通过重新定义putchar函数，及包含"stdio.h"头文件，我们可以方便的使用标准C的库函数printf()，实现串口通信。 

　　相关的官方例程，可以参考FWLib V2.0的ADC\ADC1_DMA和USART\printf两个目录下的代码。 

本代码例子是基于STM32F103VBT6

/****************************************************************************** 

* 本文件实现ADC模块的基本功能 

* 设置ADC1的常规转换序列包含CH10和CH16(片内温度传感器） 

* 设置了连续转换模式，并使用DMA传输 

* AD转换值被放在了AD_Value[2]数组内，[0]保存CH0结果，[1]保存CH16结果 

* GetVolt函数计算[0]的值对应的电压值（放大100倍，保留2位小数） 

* GetTemp函数计算[1]的值对应的温度值，计算公式在相应函数内有说明 

*  作者：jjldc（九九） 

*******************************************************************************/ 

#include "stm32f10x_lib.h" 

#include "stdio.h" 

#define ADC1_DR_Address    ((u32)0x4001244C) 

vu16 AD_Value[2]; 

vu16 i=0; 

s16  Temp; 

u16  Volt; 

void RCC_Configuration(void); 

void GPIO_Configuration(void); 

void NVIC_Configuration(void); 

void USART1_Configuration(void); 

void ADC1_Configuration(void); 

void DMA_Configuration(void); 

int fputc(int ch, FILE *f); 

void Delay(void); 

u16 GetTemp(u16 advalue); 

u16 GetVolt(u16 advalue); 

int main(void) 

{ 

    RCC_Configuration(); 

    GPIO_Configuration(); 

    NVIC_Configuration(); 

    USART1_Configuration(); 

    DMA_Configuration(); 

    ADC1_Configuration(); 

    //启动第一次AD转换 

    ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); 

    //因为已经配置好了DMA，接下来AD自动连续转换，结果自动保存在AD_Value处   

    while (1) 

    { 

        Delay(); 

        Temp = GetTemp(AD_Value[1]); 

        Volt = GetVolt(AD_Value[0]); 

        USART_SendData(USART1, 0x0c);       //清屏 

        //注意，USART_SendData函数不检查是否发送完成 

        //等待发送完成 

        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); 

        printf("电压：%d.%d\t温度：%d.%d℃\r\n", \ 

            Volt/100, Volt%100, Temp/100, Temp%100); 

    } 

} 

int fputc(int ch, FILE *f) 

{ 

    //USART_SendData(USART1, (u8) ch); 

    USART1->DR = (u8) ch; 

    /* Loop until the end of transmission */ 

    while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET) 

    { 

    } 

    return ch; 

} 

void Delay(void) 

{ 

    u32 i; 

    for(i=0;i<0x4f0000;i++); 

    return; 

}                            

/******************************************************************************* 

* Function Name  : GetTemp 

* Description    : 根据ADC结果计算温度 

* Input          : u16 advalue 

* Output         : 

* Return         : u16 temp 

*******************************************************************************/ 

u16 GetTemp(u16 advalue) 

{ 

    u32 Vtemp_sensor; 

    s32 Current_Temp; 

//    ADC转换结束以后，读取ADC_DR寄存器中的结果，转换温度值计算公式如下： 

//          V25 - VSENSE 

//  T(℃) = ------------  + 25 

//           Avg_Slope 

//   V25：  温度传感器在25℃时 的输出电压，典型值1.43 V。 

//  VSENSE：温度传感器的当前输出电压，与ADC_DR 寄存器中的结果ADC_ConvertedValue之间的转换关系为： 

//            ADC_ConvertedValue * Vdd 

//  VSENSE = -------------------------- 

//            Vdd_convert_value(0xFFF) 

//  Avg_Slope：温度传感器输出电压和温度的关联参数，典型值4.3 mV/℃。 

    Vtemp_sensor = advalue * 330 / 4096; 

    Current_Temp = (s32)(143 - Vtemp_sensor)*10000/43 + 2500; 

    return (s16)Current_Temp; 

}  

/******************************************************************************* 

* Function Name  : GetVolt 

* Description    : 根据ADC结果计算电压 

* Input          : u16 advalue 

* Output         : 

* Return         : u16 temp 

*******************************************************************************/ 

u16 GetVolt(u16 advalue) 

{ 

    return (u16)(advalue * 330 / 4096); 

} 

/******************************************************************************* 

* Function Name  : RCC_Configuration 

* Description    : 系统时钟设置 

* Input          : None 

* Output         : None 

* Return         : None 

*******************************************************************************/ 

void RCC_Configuration(void) 

{ 

    ErrorStatus HSEStartUpStatus; 

    //使能外部晶振 

    RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON); 

    //等待外部晶振稳定 

    HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp(); 

    //如果外部晶振启动成功，则进行下一步操作 

    if(HSEStartUpStatus==SUCCESS) 

    { 

        //设置HCLK（AHB时钟）=SYSCLK 

        RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); 

        //PCLK1(APB1) = HCLK/2 

        RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2); 

        //PCLK2(APB2) = HCLK 

        RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); 

        //设置ADC时钟频率 

        RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div2); 

        //FLASH时序控制 

        //推荐值：SYSCLK = 0~24MHz   Latency=0 

        //        SYSCLK = 24~48MHz  Latency=1 

        //        SYSCLK = 48~72MHz  Latency=2 

        FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2); 

        //开启FLASH预取指功能 

        FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable); 

        //PLL设置 SYSCLK/1 * 9 = 8*1*9 = 72MHz 

        RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9); 

        //启动PLL 

        RCC_PLLCmd(ENABLE); 

        //等待PLL稳定 

        while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET); 

        //系统时钟SYSCLK来自PLL输出 

        RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK); 

        //切换时钟后等待系统时钟稳定 

        while(RCC_GetSYSCLKSource()!=0x08); 

    } 

    //下面是给各模块开启时钟 

    //启动GPIO 

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | \ 

                           RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD,\ 

                           ENABLE); 

    //启动AFIO 

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); 

    //启动USART1 

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); 

    //启动DMA时钟 

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE); 

    //启动ADC1时钟 

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); 

} 

void GPIO_Configuration(void) 

{ 

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 

    //PC口4567脚设置GPIO输出，推挽 2M 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz; 

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); 

    //KEY2 KEY3 JOYKEY 

    //位于PD口的3 4 11-15脚，使能设置为输入 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 |\ 

        GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15; 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 

    GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); 

    //USART1_TX 

    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); 

    //USART1_RX 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); 

    //ADC_CH10--> PC0 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; 

    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); 

} 

void NVIC_Configuration(void) 

{ 

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; 

#ifdef  VECT_TAB_RAM 

    // Set the Vector Table base location at 0x20000000 

    NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0); 

#else  /* VECT_TAB_FLASH  */ 

    // Set the Vector Table base location at 0x08000000 

    NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0); 

#endif 

    //设置NVIC优先级分组为Group2：0-3抢占式优先级，0-3的响应式优先级 

    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); 

    //串口中断打开 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQChannel; 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; 

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; 

    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

} 

void USART1_Configuration(void) 

{ 

    USART_InitTypeDef USART_InitStructure; 

    USART_InitStructure.USART_BaudRate = 19200; 

    USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_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_Tx | USART_Mode_Rx; 

    USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); 

    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); 

    USART_Cmd(USART1, ENABLE); 

} 

/******************************************************************************* 

* Function Name  : ADC1_Configuration 

* Description    : ADC1设置（包括ADC模块配置和自校准） 

* Input          : None 

* Output         : None 

* Return         : None 

*******************************************************************************/ 

void ADC1_Configuration(void) 

{ 

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; 

    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; 

    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; 

    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  //连续转换开启 

    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; 

    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; 

    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 2;     //设置转换序列长度为2 

    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure); 

    //ADC内置温度传感器使能（要使用片内温度传感器，切忌要开启它） 

    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); 

    //常规转换序列1：通道10 

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5); 

    //常规转换序列2：通道16（内部温度传感器），采样时间>2.2us,(239cycles) 

    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_16, 2, ADC_SampleTime_239Cycles5); 

    // Enable ADC1 

    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE); 

    // 开启ADC的DMA支持（要实现DMA功能，还需独立配置DMA通道等参数） 

    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); 

    // 下面是ADC自动校准，开机后需执行一次，保证精度 

    // Enable ADC1 reset calibaration register 

    ADC_ResetCalibration(ADC1); 

    // Check the end of ADC1 reset calibration register 

    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); 

    // Start ADC1 calibaration 

    ADC_StartCalibration(ADC1); 

    // Check the end of ADC1 calibration 

    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); 

    // ADC自动校准结束--------------- 

} 

/******************************************************************************* 

* Function Name  : DMA_Configuration 

* Description    : DMA设置：从ADC模块自动读转换结果至内存 

* Input          : None 

* Output         : None 

* Return         : None 

*******************************************************************************/ 

void DMA_Configuration(void) 

{ 

    DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; 

    DMA_DeInit(DMA1_Channel1); 

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; 

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)&AD_Value; 

    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; 

    //BufferSize=2，因为ADC转换序列有2个通道 

    //如此设置，使序列1结果放在AD_Value[0]，序列2结果放在AD_Value[1] 

    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 2; 

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; 

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; 

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; 

    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; 

    //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_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; 

    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; 

    DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure); 

    //配置完成后，启动DMA通道 

    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE); 

}