航芯ACM32G103开发板评测 08 ADC Timer外设测试

航芯ACM32G103开发板评测 08 ADC Timer外设测试

1. 软硬件平台

  1. ACM32G103 Board开发板
  2. MDK-ARM Keil

2. 定时器Timer

在一般的MCU芯片中，定时器这个外设资源是非常重要的，一般可以分为SysTick定时器（系统滴答定时器）、常规定时器（基本定时器，通用定时器，高级定时器）、专用定时器（看门狗定时器，RTC）
在这里插入图片描述

在ACM32G103中有着丰富的定时器资源，还包括低功耗定时器lptimer,具体资源如下
在这里插入图片描述

基础定时器最简单，就只是普通的计数、定时功能。通用定时器在基础定时器的功能上，增加了输入捕获和输出比较等功能。高级定时器在通用定时器的功能上，造假了包含测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)，或者产生输出波形(输出比较、PWM、嵌入死区时间的互补PWM）的功能。
接下来进行基本的定时器定时功能测试。在官方给的SPL库里面只有两个例程，感觉有点少，与stm32相比较，许多的库函数没有完善。原本打算使用HC-SR04超声波模块进行定时器测试，但是发现有不少问题，而且定时精度比较高就放弃了，以后有时间再看看吧，或者看看其他人的东西。
在这里插入图片描述

基本定时器包含一个16 位自动装载计数器，由各自的可编程预分频器驱动。
在这里插入图片描述

//嵌套向量中断控制器配置 
void NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_ClearPendingIRQ(TIM6_IRQn);   
    NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);   
} 
//时钟配置使能
void Clock_Configuration(void)
{
   __RCC_TIM6_CLK_ENABLE();   
}

定时器配置函数
定时器的定时时间主要取决于预分频系数和定时周期。重要的参数Prescaler，Period
如果需要修改定时器定时时间，只需要修改

TIM_TimeBaseStructure.Period = (TIM_CLOCK_FREQ/1000)*500 - 1;  // 500ms

修改为

TIM_TimeBaseStructure.Period = (TIM_CLOCK_FREQ/1000)*1000 - 1;  // 1000ms=1s 

void TIM6_Init(void)  
{
    uint32_t timer_clock; 
    
    timer_clock = RCC_GetPCLK1Freq(); 
    
    if (RCC_GetHCLKFreq() != timer_clock)  // if hclk/pclk != 1, then timer clk = pclk * 2  
    {
       timer_clock =  timer_clock << 1;     
    }
    
	TIM_TimeBaseStructure.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; 
	TIM_TimeBaseStructure.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; 
	TIM_TimeBaseStructure.RepetitionCounter = 0;  
	TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = (timer_clock/TIM_CLOCK_FREQ) - 1;  
	TIM_TimeBaseStructure.Period = (TIM_CLOCK_FREQ/1000)*500 - 1;  // 500ms 
	    
	TIM_TimeBase_Init(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure);           

    /* TIM IT enable */
    TIM_ITConfig(TIM6, TIM_IT_Update, ENABLE);  

    /* TIM6 enable counter */
    TIM_Cmd(TIM6, ENABLE);          
}

3.模数转换器ADC

1. ADC简介

将模拟信号（连续信号）转换为数字信号（离散信号）的器件就叫模数转换器（ADC）。
按原理可分为：并行比较型A/D转换器(FLASH ADC)、逐次比较型A/D转换器(SAR ADC)和双积分式A/D转换器(Double Integral ADC)。
A/D转换过程通常为4步：采样、保持、量化和编码。如图所示。
在这里插入图片描述

ADC的主要有三个性能指标：分辨率、转换时间和转换精度。

1.1 分辨率

分辨率：又称为转换精度，指ADC能分辨的最小电压，通常使用二进制有效位表示，反应了ADC对输入模拟量微小变化的分辨能力。当最大输入电压一定时，位数越多，量化单位越小，误差越小，分辨率越高。比如一个12位的ADC，参考电压为3.3V，则其能分辨的最小电压为：
在这里插入图片描述

1.2 转换时间

转换时间：其倒数为转换速率，指ADC从控制信号到来开始，到输出端得到稳定的数字信号所经历的时间。转换时间通常与ADC类型有关，双积分型ADC的转换时间一般为几十毫秒，属于低速ADC；逐次逼近型ADC的转换时间一般为几十微妙，属于中速ADC；并联比较型ADC的转换时间一般为几十纳秒，属于高速ADC。

1.3 转换精度

转换精度：指ADC输出的数字量所表示的模拟值与实际输入的模拟量之间的偏差，通常为1个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB或1/2LSB。

2.ACM32G103 ADC资源

ACM32G103芯片有2个12位逐次逼近型ADC。ADC1与ADC2紧密耦合，可在双重模式下运行（ADC1 为主器件，ADC2为从器件）。

  1. 12 位分辨率，可配置10 位、8 位或6 位分辨率
  2. 转换速率最高可达3Msps
  3. 20 个可用通道，包括外部信号源和内部信号源
3. ADC初始化配置

首先需要定义需要使用的ADC 通道数量，以及具体的ADC 通道号。确定需要使用到的工作模式（独立模式、双ADC 模式、单端、差分或者是否支持DMA 等），设置ADC CLK，根据需求进行初始化配置。
ADC采集方式有下面四种：轮询方式，中断方式，外部触发方式，DMA 方式。
以DMA为案例进行处理。
ADC_DMA驱动函数

void ADC_DMA_Drive_Iint(void)
{
    ADC_GPIO_Config();//ADC_GPIO端口引脚初始化配置
    
    ADC_Common_Register_Config();//ADC通用寄存器配置
    
    ADC_Config();//ADC工作模式配置
    
    ADC_DMA_Config();//ADC_DMA请求配置
    
    ADC_RegularStart();//使能ADC，开始常规通道的转换
}

ADC_GPIO端口引脚初始化配置

void ADC_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    
    __RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    
    /* Configure ADC Channel_13 pin as analog input */
    GPIO_InitStruct.Pin       = GPIO_PIN_3;
    GPIO_InitStruct.Mode      = GPIO_MODE_ANALOG;
    GPIO_InitStruct.Pull      = GPIO_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); 
}

ADC通用寄存器配置

void ADC_Common_Register_Config(void)
{
    ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;

    ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;//双ADC模式选择
    ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_CLOCK_DIV4;//ADC_CLK分频选择
    ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAACCESSMODE_DISABLED;//双ADC下DMA功能选择
    ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TWOSAMPLINGDELAY_5CYCLES;//2个采样阶段之间的延迟
    ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
}

ADC工作模式配置

void ADC_Config(void)
{
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    
    ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;//分辨率
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ADC_CONT_DISABLE;//连续转换模式
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;//外部触发边沿选择
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_EXTERNAL_TIG0;//触发模式
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;//数据对齐
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = ADC_NUM;//规则通道序列长度 传输的数据长度为：每个通道采集30次 * 1个通道
    ADC_Init(ADCX, &ADC_InitStructure);
    
    //规则通道设置
    ADC_RegularChannelConfig(ADCX, ADC_CHANNEL_13, ADC_SEQUENCE_SQ1, ADC_SMP_CLOCK_320);
}

ADC_DMA请求配置

void ADC_DMA_Config(void)
{
    __RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
    
    DMA_BigEndianConfig(DMA1, DISABLE);
    
    DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
    
    DMA_InitStruct.Mode = DMA_MODE_CIRCULAR;    
    DMA_InitStruct.DataFlow = DMA_DATAFLOW_P2M;
    DMA_InitStruct.ReqID = DMA1_REQ0_ADC1;
    DMA_InitStruct.RawInt = DMA_RAWINT_ENABLE;
    DMA_InitStruct.SrcInc = DMA_SRCINC_DISABLE;
    DMA_InitStruct.DestInc = DMA_DESTINC_ENABLE;
    DMA_InitStruct.SrcWidth = DMA_SRCWIDTH_WORD;   
    DMA_InitStruct.DestWidth = DMA_DESTWIDTH_WORD;
    DMA_InitStruct.SrcBurst = DMA_SRCBURST_1;
    DMA_InitStruct.DestBurst = DMA_DESTBURST_1;

    DMA_InitStruct.SrcAddr     = (uint32_t)&ADC1->DR;
    DMA_InitStruct.DestAddr    = (uint32_t)gadcBuffer;
    DMA_InitStruct.Size        = 1;    

    DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStruct);
    
    // Enable interrupt
    DMA_ClearFlag(DMA1_Channel3, DMA_FLAG_RTC);
    DMA_ITConfig(DMA1_Channel3, DMA_IT_TC, ENABLE);
    
    // Enable NVIC IRQ
    NVIC_ClearPendingIRQ(DMA1_IRQn);
    NVIC_SetPriority(DMA1_IRQn, 0x00);
    NVIC_EnableIRQ(DMA1_IRQn); 
    
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE); 
}

使能ADC，开始常规通道的转换

void ADC_RegularStart(void)
{
    /* Enable ADC DMA mode */
    ADC_DMACmd(ADCX, ENABLE);
    
    /* Enable the ADC peripheral */
    ADC_Cmd(ADCX, ENABLE);

    /* Clear the SR register */
    ADC_ClearFlag(ADCX, ADC_IT_FLAG_ALL);      

    /* Start conversion */
    ADC_SoftwareStartConv(ADCX);

}

中断服务函数

void DMA1_IRQHandler(void)
{
    ADC_DMA_ITC_Callback();
}
void ADC_DMA_ITC_Callback(void)
{ 
    /* Transfer complete interrupt */
    if (SET == DMA_GetFlagStatus(DMA1_Channel3, DMA_FLAG_TC))
    {
        gadc1ItcConunt = 1;
        DMA_ClearFlag(DMA1_Channel3, DMA_FLAG_TC);
    }     
}

4.测试

  1. Timer测试函数
#define TIM_CLOCK_FREQ            (10000)  

TIM_Base_InitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;    

volatile uint32_t Timer_Update_Flag;    

void Clock_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
void NVIC_Configuration(void);   

void NVIC_Configuration(void)
{
    NVIC_ClearPendingIRQ(TIM6_IRQn);   
    NVIC_EnableIRQ(TIM6_IRQn);   
} 

void Clock_Configuration(void)
{
   __RCC_TIM6_CLK_ENABLE();   
}  

void GPIO_Configuration(void)  
{
    // do nothing here 
}

/************************************************************************
 * function   : TIM6_Update_IRQ
 * Description: TIM6 user Interrupt Handler 
 ************************************************************************/ 
void TIM6_Update_IRQ(void)
{
	if (TIM6->SR & TIMER_SR_UIF)  
	{
		Timer_Update_Flag = 1;  
	}
	
}


void TIM6_Init(void)  
{
    uint32_t timer_clock; 
    
    timer_clock = RCC_GetPCLK1Freq(); 
    
    if (RCC_GetHCLKFreq() != timer_clock)  // if hclk/pclk != 1, then timer clk = pclk * 2  
    {
       timer_clock =  timer_clock << 1;     
    }
    
	TIM_TimeBaseStructure.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; 
	TIM_TimeBaseStructure.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; 
	TIM_TimeBaseStructure.RepetitionCounter = 0;  
	TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = (timer_clock/TIM_CLOCK_FREQ) - 1;  
	TIM_TimeBaseStructure.Period = (TIM_CLOCK_FREQ/1000)*500 - 1;  // 500ms 
	    
	TIM_TimeBase_Init(TIM6, &TIM_TimeBaseStructure);           

    /* TIM IT enable */
    TIM_ITConfig(TIM6, TIM_IT_Update, ENABLE);  

    /* TIM6 enable counter */
    TIM_Cmd(TIM6, ENABLE);          
}

void Timer_Update_Test(void)
{
    /* Module Clocks Configuration */
    Clock_Configuration();

    /* NVIC Configuration */   
    NVIC_Configuration();
    
	Timer_Update_Flag = 0;   
	TIM6_Init(); 
    
	while(1)
	{
		if(Timer_Update_Flag) 
		{
			printfS("Timer Update Occurs\n"); 
			Timer_Update_Flag = 0;   
		}
	}
}
  1. ADC_DMA测试函数
//采样通道数 
#define ADC_NUM    (1)

uint32_t gadcBuffer[ADC_NUM]; 
static volatile uint32_t gadc1ItcConunt = 0;                 

#define ADCX    (ADC1)

DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;//需配置为全局变量，不然DMA只会触发一次


/******************************************************************************
* @brief : DMA adc to memory transfer complete interrupt Callback.
* @param : None
* @return: None
******************************************************************************/ 
void ADC_DMA_ITC_Callback(void)
{ 
    /* Transfer complete interrupt */
    if (SET == DMA_GetFlagStatus(DMA1_Channel3, DMA_FLAG_TC))
    {
        gadc1ItcConunt = 1;
        DMA_ClearFlag(DMA1_Channel3, DMA_FLAG_TC);
    }     
}


/******************************************************************************
* @brief : ADC GPIO config.
* @param : None
* @return: None
******************************************************************************/
void ADC_GPIO_Config(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    
    __RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
    
    /* Configure ADC Channel_13 pin as analog input */
    GPIO_InitStruct.Pin       = GPIO_PIN_3;
    GPIO_InitStruct.Mode      = GPIO_MODE_ANALOG;
    GPIO_InitStruct.Pull      = GPIO_NOPULL;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); 
}

/******************************************************************************
* @brief : ADC Common register config.
* @param : None
* @return: None
******************************************************************************/
void ADC_Common_Register_Config(void)
{
    ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;

    ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_MODE_INDEPENDENT;//双ADC模式选择
    ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_CLOCK_DIV4;//ADC_CLK分频选择
    ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAACCESSMODE_DISABLED;//双ADC下DMA功能选择
    ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TWOSAMPLINGDELAY_5CYCLES;//2个采样阶段之间的延迟
    ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
}

/******************************************************************************
* @brief : ADC config.
* @param : None
* @return: None
******************************************************************************/
void ADC_Config(void)
{
    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
    
    ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;//分辨率
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ADC_CONT_DISABLE;//连续转换模式
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;//外部触发边沿选择
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_EXTERNAL_TIG0;//触发模式
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;//数据对齐
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = ADC_NUM;//规则通道序列长度 传输的数据长度为：每个通道采集30次 * 1个通道
    ADC_Init(ADCX, &ADC_InitStructure);
    
    //规则通道设置
    ADC_RegularChannelConfig(ADCX, ADC_CHANNEL_13, ADC_SEQUENCE_SQ1, ADC_SMP_CLOCK_320);
}

/******************************************************************************
* @brief : ADC DMA config.
* @param : None
* @return: None
******************************************************************************/
void ADC_DMA_Config(void)
{
    __RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
    
    DMA_BigEndianConfig(DMA1, DISABLE);
    
    DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
    
    DMA_InitStruct.Mode = DMA_MODE_CIRCULAR;    
    DMA_InitStruct.DataFlow = DMA_DATAFLOW_P2M;
    DMA_InitStruct.ReqID = DMA1_REQ0_ADC1;
    DMA_InitStruct.RawInt = DMA_RAWINT_ENABLE;
    DMA_InitStruct.SrcInc = DMA_SRCINC_DISABLE;
    DMA_InitStruct.DestInc = DMA_DESTINC_ENABLE;
    DMA_InitStruct.SrcWidth = DMA_SRCWIDTH_WORD;   
    DMA_InitStruct.DestWidth = DMA_DESTWIDTH_WORD;
    DMA_InitStruct.SrcBurst = DMA_SRCBURST_1;
    DMA_InitStruct.DestBurst = DMA_DESTBURST_1;

    DMA_InitStruct.SrcAddr     = (uint32_t)&ADC1->DR;
    DMA_InitStruct.DestAddr    = (uint32_t)gadcBuffer;
    DMA_InitStruct.Size        = 1;    

    DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStruct);
    
    // Enable interrupt
    DMA_ClearFlag(DMA1_Channel3, DMA_FLAG_RTC);
    DMA_ITConfig(DMA1_Channel3, DMA_IT_TC, ENABLE);
    
    // Enable NVIC IRQ
    NVIC_ClearPendingIRQ(DMA1_IRQn);
    NVIC_SetPriority(DMA1_IRQn, 0x00);
    NVIC_EnableIRQ(DMA1_IRQn); 
    
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE); 
}


/******************************************************************************
* @brief:  Enable ADC, start conversion of regular channle 
* @param:  None 
* @return: None
******************************************************************************/
void ADC_RegularStart(void)
{
    /* Enable ADC DMA mode */
    ADC_DMACmd(ADCX, ENABLE);
    
    /* Enable the ADC peripheral */
    ADC_Cmd(ADCX, ENABLE);

    /* Clear the SR register */
    ADC_ClearFlag(ADCX, ADC_IT_FLAG_ALL);      

    /* Start conversion */
    ADC_SoftwareStartConv(ADCX);

}


void ADC_DMA_Drive_Iint(void)
{
    ADC_GPIO_Config();
    
    ADC_Common_Register_Config();
    
    ADC_Config();
    
    ADC_DMA_Config();
    
    ADC_RegularStart();
}

/******************************************************************************
* @brief : ADC function test.
* @param : None
* @return: None
******************************************************************************/
void APP_ADC_Test(void)
{
    uint32_t i;
    float vol=0.0;
    printfS("ADC DMA test \r\n");

    ADC_DMA_Drive_Iint();
    
    while(1)
    {
        ADC_SoftwareStartConv(ADCX);
        
        while(!gadc1ItcConunt);
        gadc1ItcConunt =0;
        for (i = 0; i < ADC_NUM; i++)
         {
        //  printfS("Channel_%d = %d\r\n", ((gadcBuffer[i] >> 16) & 0xFF), (gadcBuffer[i] & 0xFFF));
             
             vol = (gadcBuffer[i]&0xFFF)*3.3/4095;
					printf("PA1 Voltage is: %0.1f V \r\n", vol);
        }
         DelayMs(1000);
    }
}
  1. 测试结果

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跨境电商新风潮：充分发挥海外云手机的威力

跨境电商新风潮：充分发挥海外云手机的威力

在互联网行业迅速发展的大环境下&#xff0c;跨境电商、海外社交媒体营销以及游戏产业等重要领域都越来越需要借助海外云手机的协助。 特别是在蓬勃发展的跨境电商领域&#xff0c;像亚马逊、速卖通、eBay等平台&#xff0c;结合社交电商营销和短视频内容成为最有效的流量来源。…
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百亿规模京东实时浏览记录系统的设计与实现

百亿规模京东实时浏览记录系统的设计与实现

百亿规模京东实时浏览记录系统的设计与实现 系统介绍 浏览记录系统主要用来记录京东用户的实时浏览记录&#xff0c;并提供实时查询浏览数据的功能。在线用户访问一次商品详情页&#xff0c;浏览记录系统就会记录用户的一条浏览数据&#xff0c;并针对该浏览数据进行商品维度…
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【PyTorch][chapter 15][李宏毅深度学习][Neighbor Embedding-LLE]

【PyTorch][chapter 15][李宏毅深度学习][Neighbor Embedding-LLE]

前言&#xff1a; 前面讲的都是线性降维&#xff0c;本篇主要讨论一下非线性降维. 流形学习&#xff08;mainfold learning&#xff09;是一类借鉴了拓扑流行概念的降维方法. 如上图,欧式距离上面 A 点跟C点更近&#xff0c;距离B 点较远 但是从图形拓扑结构来看&#xff0c; …
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通过Harbor构建docker私服仓库

通过Harbor构建docker私服仓库

Harbor是一个用于存储和分发Docker镜像的企业级Registry服务器&#xff0c;它扩展了开源的Docker Distribution&#xff0c;通过添加一些企业必需的功能特性&#xff0c;如安全、标识和管理等。Harbor由VMware公司开发并开源&#xff0c;旨在帮助用户迅速搭建一个企业级的Docke…
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16：定时器和计数器

16：定时器和计数器

定时器和计数器 1、定时器和计数器的介绍2、定时器是如何工作3、寄存器4、51单片机定时器简介&#xff08;数据手册&#xff09;5、定时器中的寄存器&#xff08;数据手册&#xff09;5.1、TCON&#xff08;定时器控制寄存器&#xff09;5.2、TMOD&#xff08;工作模式寄存器&a…
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WordPress突然后台无法管理问题

WordPress突然后台无法管理问题

登录WordPress后台管理评论&#xff0c;发现点击编辑、回复均无反应。 尝试清除缓存、关闭CF连接均无效。 查看插件时发现关闭wp-china-yes插件可以解决问题。 后来又测试了下发现加速管理后台这项&#xff0c;在启用时会发生点击无效问题&#xff0c;禁用就好了&#xff0c;不…
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