STM32 HAL库F103系列之ADC实验（一）

 ADC工作原理：

1、输入通道：

 2、转换序列：

A/D转换被组织为两组：规则组（常规转换组）和注入组（注入转换组）

规则组最多可以有16个转换，注入组最多有4个转换

 规则组和注入组执行优先级对比

 3、触发源：

触发转换的方法有两种：

        （1）ADON位触发转换(仅限F1系列)

                当ADC_CR2寄存器的ADON位为1时，再单独给ADON位写1，只能启动规则组转换

        （2）外部事件触发转换

                外部事件触发转换分为：规则组外部触发和注入组外部触发

 4、转换时间：

 

5、数据寄存器：

6、中断：

7、单次转换模式和连续转换模式：

8、扫描模式：

不同模式组合的作用

单通道ADC采集实验

实验需要用杜邦线把RV1和ADC给连接起来

实验要求:

1，功能描述

        通过ADC1通道1（PA1）采集电位器的电压，并显示ADC转换的数字量及换算后的电压值

2，确定最小刻度

        VREF+ = 3.3V  0V≤VIN≤3.3V  最小刻度 = 3.3 / 4096   F4/F7/H7系列还需要考虑ADC分辨率

 3，确定转换时间

        采样时间239.5个ADC时钟周期为例，可以得到转换时间为21us

4，模式组合

        单次转换模式、不使用扫描模式

配置步骤：

1，配置ADC工作参数、ADC校准

        HAL_ADC_Init()、HAL_ADCEx_Calibration_Start()

2，ADC MSP初始化

        HAL_ADC_MspInit()     配置NVIC、CLOCK、GPIO等

3，配置ADC相应通道相关参数

        HAL_ADC_ConfigChannel()

4，启动A/D转换

        HAL_ADC_Start()

5，等待规则通道转换完成

       HAL_ADC_PollForConversion()

 6，获取规则通道A/D转换结果

        HAL_ADC_GetValue()

相关HAL库函数介绍：

 关键结构体介绍：

typedef struct 
{ 
ADC_TypeDef *Instance; 			/* ADC 寄存器基地址 */ 
	ADC_InitTypeDef Init; 				/* ADC 参数初始化结构体变量 */ 
	DMA_HandleTypeDef *DMA_Handle; 	/* DMA 配置结构体 */
	…… 
} ADC_HandleTypeDef;

typedef struct
 { 
	uint32_t DataAlign; 					/* 设置数据的对齐方式 */ 
	uint32_t ScanConvMode; 				/* 扫描模式 */ 
	FunctionalState ContinuousConvMode; 	/* 开启单次转换模式或者连续转换模式 */ 	uint32_t NbrOfConversion; 				/* 设置转换通道数目 */ 
	FunctionalState DiscontinuousConvMode; 	/* 是否使用规则通道组间断模式 */ 
	uint32_t NbrOfDiscConversion; 			/* 配置间断模式的规则通道个数 */ 
	uint32_t ExternalTrigConv; 				/* ADC 外部触发源选择 */ 
} ADC_InitTypeDef;

typedef struct 
{ 
	uint32_t Channel; 			/* ADC 转换通道*/ 
	uint32_t Rank; 			/* ADC 转换顺序 */ 
	uint32_t SamplingTime; 	/* ADC 采样周期 */ 
}  ADC_ChannelConfTypeDef;

 原理图：

 源码

adc.c

#include "./BSP/ADC/adc.h"

ADC_HandleTypeDef g_adc_handle;

/* ADC单通道*/
void adc_init(void)
{
    ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf = {0};
    
    g_adc_handle.Instance = ADC1;
    g_adc_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    g_adc_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
    g_adc_handle.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
    g_adc_handle.Init.NbrOfConversion = 1;
    g_adc_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    g_adc_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0;
    g_adc_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;//软件触发
    HAL_ADC_Init(&g_adc_handle);
    
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&g_adc_handle);
    
    adc_ch_conf.Channel = ADC_CHANNEL_1;
    adc_ch_conf.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
    adc_ch_conf.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5;
    HAL_ADC_ConfigChannel(&g_adc_handle, &adc_ch_conf);
}
/* ADC MSP初始换函数*/
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
    if(hadc->Instance == ADC1)
    {
        RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0};
        GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
        
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
        __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
        
        gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1;
        gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;            /* 模拟功能 */
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct);       /* 初始化LED0引脚 */
        
        adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
        adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6;
        HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init);
    }
}
/* 获得ADC转换后的结果函数*/
uint32_t adc_get_result(void)
{
    HAL_ADC_Start(&g_adc_handle);
    HAL_ADC_PollForConversion(&g_adc_handle, 10);
    return (uint16_t)HAL_ADC_GetValue(&g_adc_handle);
}

adc.h

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"


void adc_init(void);
uint32_t adc_get_result(void);
    
#endif

main.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"



int main(void)
{
    uint16_t adcx;
    float temp;

    HAL_Init();                                         /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);                 /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                                     /* 延时初始化 */
    usart_init(115200);                                 /* 串口初始化为115200 */
    led_init();                                         /* 初始化LED */
    lcd_init();                                         /* 初始化LCD */
    adc_init();
    
    lcd_show_string(30, 50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    lcd_show_string(30, 70, 200, 16, 16, "ADC TEST", RED);
    lcd_show_string(30, 90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VAL:", BLUE);
    lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VOL:0.000V", BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */
    
    while (1)
    {
        adcx = adc_get_result();
        lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 5, 16, 0, BLUE);  /* 显示ADCC采样后的原始值 */
 
        temp = (float)adcx * (3.3 / 4096);              /* 获取计算后的带小数的实际电压值，比如3.1111 */
        adcx = temp;                                    /* 赋值整数部分给adcx变量，因为adcx为u16整形 */
        lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE);  /* 显示电压值的整数部分，3.1111的话，这里就是显示3 */

        temp -= adcx;                                   /* 把已经显示的整数部分去掉，留下小数部分，比如3.1111-3=0.1111 */
        temp *= 1000;                                   /* 小数部分乘以1000，例如：0.1111就转换为111.1，相当于保留三位小数。 */
        lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE);/* 显示小数部分（前面转换为了整形显示），这里显示的就是111. */

        LED0_TOGGLE();
        delay_ms(100);
    }

}

单通道ADC采集(DMA读取)实验

 实验简要：

1，功能描述   （通过DMA读取数据）

        通过ADC1通道1（PA1）采集电位器的电压，并显示ADC转换的数字量及换算后的电压值

2，确定最小刻度

        VREF+ = 3.3V  0V≤VIN≤3.3V  最小刻度 = 3.3 / 4096  （F4/F7/H7系列还需要考虑ADC分辨率）

3，确定转换时间

       采样时间239.5个ADC时钟周期为例，可以得到转换时间为21us

 4，模式组合

       连续转换模式、不使用扫描模式 

配置步骤：

1，初始化DMA

        HAL_DMA_Init()

2，将DMA和ADC句柄联系起来

        __HAL_LINKDMA()

3，配置ADC工作参数、ADC校准

        HAL_ADC_Init()、HAL_ADCEx_Calibration_Start()

4，ADC MSP初始化

        HAL_ADC_MspInit()     配置NVIC、CLOCK、GPIO等

5，配置ADC相应通道相关参数

        HAL_ADC_ConfigChannel()

6，使能DMA数据流传输完成中断

        HAL_NVIC_SetPriority()、HAL_NVIC_EnableIRQ()

7，编写DMA数据流中断服务函数

        DMAx_Channely_IRQHandler()

8，启动DMA，开启传输完成中断

        HAL_DMA_Start_IT()

9，触发ADC转换，DMA传输数据

        HAL_ADC_Start_DMA

相关库函数介绍：

 相关结构体介绍：

typedef struct 
{ 
	uint32_t Direction; 				/* 传输方向 */ 
	uint32_t PeriphInc; 				/* 外设（非）增量模式 */ 
	uint32_t MemInc; 				/* 存储器（非）增量模式 */ 
	uint32_t PeriphDataAlignment; 	/* 外设数据宽度 */ 
	uint32_t MemDataAlignment; 		/* 存储器数据宽度 */ 
	uint32_t Mode; 					/* 操作模式 */ 
	uint32_t Priority; 				/* DMA通道优先级 */ 
}DMA_InitTypeDef;

 源码

adc.c

#include "./BSP/ADC/adc.h"


DMA_HandleTypeDef g_dma_adc_handle;
ADC_HandleTypeDef g_adc_dma_handle;
uint8_t g_adc_dma_sta;

/* ADC DMA读取 初始化函数 */
void adc_dma_init(uint32_t mar)
{
    ADC_ChannelConfTypeDef adc_ch_conf;
    
    __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
    
    g_dma_adc_handle.Instance = DMA1_Channel1;
    g_dma_adc_handle.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
    g_dma_adc_handle.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
    g_dma_adc_handle.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
    g_dma_adc_handle.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
    g_dma_adc_handle.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
    g_dma_adc_handle.Init.Mode = DMA_NORMAL;
    g_dma_adc_handle.Init.Priority = DMA_PRIORITY_MEDIUM;
    HAL_DMA_Init(&g_dma_adc_handle);
    
    __HAL_LINKDMA(&g_adc_dma_handle, DMA_Handle, g_dma_adc_handle);

    g_adc_dma_handle.Instance = ADC1;
    g_adc_dma_handle.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
    g_adc_dma_handle.Init.ScanConvMode = ADC_SCAN_DISABLE;
    g_adc_dma_handle.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
    g_adc_dma_handle.Init.NbrOfConversion = 1;
    g_adc_dma_handle.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
    g_adc_dma_handle.Init.NbrOfDiscConversion = 0;
    g_adc_dma_handle.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
    HAL_ADC_Init(&g_adc_dma_handle);
    
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&g_adc_dma_handle);
    
    adc_ch_conf.Channel = ADC_CHANNEL_1;
    adc_ch_conf.Rank = ADC_REGULAR_RANK_1;
    adc_ch_conf.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_239CYCLES_5;
    HAL_ADC_ConfigChannel(&g_adc_dma_handle, &adc_ch_conf);
    
    HAL_NVIC_SetPriority(DMA1_Channel1_IRQn, 3, 3);
    HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA1_Channel1_IRQn);

    HAL_DMA_Start_IT(&g_dma_adc_handle, (uint32_t)&ADC1->DR, mar, 0);
    HAL_ADC_Start_DMA(&g_adc_dma_handle, &mar ,0);
}

/* ADC MSP初始化函数 */
void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{
    if(hadc->Instance == ADC1)
    {
        GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct;
        RCC_PeriphCLKInitTypeDef adc_clk_init = {0};
        
        __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
        __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();

        gpio_init_struct.Pin = GPIO_PIN_1;
        gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
        HAL_GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_struct); 
        
        adc_clk_init.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_ADC;
        adc_clk_init.AdcClockSelection = RCC_ADCPCLK2_DIV6;
        HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&adc_clk_init);
    }
}

/* 使能一次ADC DMA传输函数 */
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr)
{
//    ADC1->CR2 &= ~(1 << 0);
//    
//    DMA1_Channel1->CCR &= ~(1 << 0);
//    while (DMA1_Channel1->CCR & (1 << 0));
//    DMA1_Channel1->CNDTR = cndtr;
//    DMA1_Channel1->CCR |= 1 << 0;

//    ADC1->CR2 |= 1 << 0;
//    ADC1->CR2 |= 1 << 22;
    
    __HAL_ADC_DISABLE(&g_adc_dma_handle);
    
    __HAL_DMA_DISABLE(&g_dma_adc_handle);
    while (__HAL_DMA_GET_FLAG(&g_dma_adc_handle, __HAL_DMA_GET_TC_FLAG_INDEX(&g_dma_adc_handle)));
    DMA1_Channel1->CNDTR = cndtr;
    __HAL_DMA_ENABLE(&g_dma_adc_handle);
    
    __HAL_ADC_ENABLE(&g_adc_dma_handle);
    HAL_ADC_Start(&g_adc_dma_handle);
}

/* ADC DMA采集中断服务函数 */
void DMA1_Channel1_IRQHandler(void)
{
    if (DMA1->ISR & (1<<1))
    {
        g_adc_dma_sta = 1;
        DMA1->IFCR |= 1 << 1;
    }
}

adc.h

#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"


void adc_dma_init(uint32_t mar);
void adc_dma_enable(uint16_t cndtr);

#endif

main.c

#include "./SYSTEM/sys/sys.h"
#include "./SYSTEM/usart/usart.h"
#include "./SYSTEM/delay/delay.h"
#include "./BSP/LED/led.h"
#include "./BSP/LCD/lcd.h"
#include "./BSP/ADC/adc.h"


#define ADC_DMA_BUF_SIZE        100         /* ADC DMA采集 BUF大小 */
uint16_t g_adc_dma_buf[ADC_DMA_BUF_SIZE];   /* ADC DMA BUF */

extern uint8_t g_adc_dma_sta;               /* DMA传输状态标志, 0,未完成; 1, 已完成 */

int main(void)
{
    uint16_t i;
    uint16_t adcx;
    uint32_t sum;
    float temp;

    HAL_Init();                             /* 初始化HAL库 */
    sys_stm32_clock_init(RCC_PLL_MUL9);     /* 设置时钟, 72Mhz */
    delay_init(72);                         /* 延时初始化 */
    usart_init(115200);                     /* 串口初始化为115200 */
    led_init();                             /* 初始化LED */
    lcd_init();                             /* 初始化LCD */

    adc_dma_init((uint32_t)&g_adc_dma_buf); /* 初始化ADC DMA采集 */

    lcd_show_string(30,  50, 200, 16, 16, "STM32", RED);
    lcd_show_string(30,  70, 200, 16, 16, "ADC DMA TEST", RED);
    lcd_show_string(30,  90, 200, 16, 16, "ATOM@ALIENTEK", RED);
    lcd_show_string(30, 110, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VAL:", BLUE);
    lcd_show_string(30, 130, 200, 16, 16, "ADC1_CH1_VOL:0.000V", BLUE); /* 先在固定位置显示小数点 */

    adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE);   /* 启动ADC DMA采集 */

    while (1)
    {
        if (g_adc_dma_sta == 1)
        {
            /* 计算DMA 采集到的ADC数据的平均值 */
            sum = 0;

            for (i = 0; i < ADC_DMA_BUF_SIZE; i++)   /* 累加 */
            {
                sum += g_adc_dma_buf[i];
            }

            adcx = sum / ADC_DMA_BUF_SIZE;           /* 取平均值 */

            /* 显示结果 */
            lcd_show_xnum(134, 110, adcx, 4, 16, 0, BLUE);      /* 显示ADCC采样后的原始值 */

            temp = (float)adcx * (3.3 / 4096);                  /* 获取计算后的带小数的实际电压值，比如3.1111 */
            adcx = temp;                                        /* 赋值整数部分给adcx变量，因为adcx为u16整形 */
            lcd_show_xnum(134, 130, adcx, 1, 16, 0, BLUE);      /* 显示电压值的整数部分，3.1111的话，这里就是显示3 */

            temp -= adcx;                                       /* 把已经显示的整数部分去掉，留下小数部分，比如3.1111-3=0.1111 */
            temp *= 1000;                                       /* 小数部分乘以1000，例如：0.1111就转换为111.1，相当于保留三位小数。 */
            lcd_show_xnum(150, 130, temp, 3, 16, 0X80, BLUE);   /* 显示小数部分（前面转换为了整形显示），这里显示的就是111. */

            g_adc_dma_sta = 0;                                  /* 清除DMA采集完成状态标志 */
            adc_dma_enable(ADC_DMA_BUF_SIZE);                   /* 启动下一次ADC DMA采集 */
        }

        LED0_TOGGLE();
        delay_ms(100);
    }
}

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观察者模式又称订阅者发布者模式&#xff0c;本篇介绍主要是利用对象组合大于类继承的设计模式原则实现订阅发布模式&#xff0c;这种设计的优点是想订阅数据的类不需要继承订阅者类的抽象类&#xff0c;减少了一层类的继承&#xff1b;当然&#xff0c;具体情况需要可根据需求…
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[GXYCTF2019]BabyUpload-BUUTF

[GXYCTF2019]BabyUpload-BUUTF

题&#xff1a; 步骤&#xff08;先上传木马&#xff0c;在上传.htaccess&#xff09; 准备工作 他过滤了<? ,ph等 准备&#xff1a;一句话木马&#xff0c;.htaccess文件 .htaccess SetHandler application/x-httpd-php //解析为php文件 muma1.jpg<script languag…
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【vue2+onlyoffice】基础预览demo运行+问题解决

【vue2+onlyoffice】基础预览demo运行+问题解决

之前其实写过Onlyoffice的使用&#xff0c;但是写得不太完整&#xff0c;这次补充下。 一、OnlyOffice简介 ONLYOFFICE&#xff0c;是一个包含常用办公套件&#xff0c;Word 、Excel、PPT大办公套件搬到了云端&#xff0c;只需要一个浏览器即可以在线使用 Office 的各种功能。…
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HOOPS Commuicator：基于Web的交互式2D/3D图形轻量化引擎

HOOPS Commuicator：基于Web的交互式2D/3D图形轻量化引擎

在当前数字化时代&#xff0c;Web基础的3D应用程序正在成为行业标准&#xff0c;尤其是在工程和制造领域。Tech Soft 3D公司旗下的HOOPS Communicator正是针对这一需求设计的高级解决方案&#xff0c;提供了一套全面的工具&#xff0c;旨在帮助开发者构建复杂的3D工程应用程序。…
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3. 无重复字符的最长子串/438. 找到字符串中所有字母异位词/560. 和为 K 的子数组

3. 无重复字符的最长子串/438. 找到字符串中所有字母异位词/560. 和为 K 的子数组

3. 无重复字符的最长子串 给定一个字符串 s &#xff0c;请你找出其中不含有重复字符的 最长子串 的长度。 示例 1: 输入: s "abcabcbb" 输出: 3 解释: 因为无重复字符的最长子串是 "abc"&#xff0c;所以其长度为 3。 思路&#xff1a;想象一下我们…
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Spring MVC和Spring Boot

Spring MVC和Spring Boot

上节已经提到过请求&#xff0c;这次梳理响应。 响应 响应基本上都要被Controller所托管&#xff0c;告诉Spring帮我们管理这个代码&#xff0c;我们在后面需要访问时&#xff0c;才可以进行访问&#xff0c;否则将会报错。并且其是由RestController分离出来的&#xff0c;Re…
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免杀技术之白加黑的攻击防御

免杀技术之白加黑的攻击防御

一、介绍 1. 什么是白加黑 通俗的讲白加黑中的白就是指被杀软列入到可信任列表中的文件。比如说微软自带的系统文件或者一些有有效证书签名的文件,什么是微软文件&#xff0c;或者什么是有效签名文件在后面我们会提到他的辨别方法。黑就是指我们自己的文件&#xff0c;没有有…
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allegro输出正反面bom

allegro输出正反面bom

不是前面两条命令&#xff0c;而是component report
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Scrapy

Scrapy

【 一 】Scrapy介绍 【0】前言 Scrapy知识预备 ​ 爬虫毕竟是在网页里面抓取数据的，因此前端那些东西没学过也要稍微懂点。HTML、CSS简单的语法，Xpath、正则表达式等等，需要有一些简单的基础。 ​ Scrapy一个开源和协作的框架，其最初是为了页面抓取（更确切来说，网络抓…
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Day26: Redis入门、开发点赞功能、开发我收到的赞的功能、重构点赞功能、开发关注、取消关注、开发关注列表、粉丝列表、重构登录功能

Day26: Redis入门、开发点赞功能、开发我收到的赞的功能、重构点赞功能、开发关注、取消关注、开发关注列表、粉丝列表、重构登录功能

Redis入门 简介 Redis是NoSQL数据库&#xff08;Not only SQL&#xff09;值支持多种数据结构&#xff08;key都是string&#xff09;&#xff1a;字符串、哈希、列表、集合、有序集合把数据存在内存中&#xff0c;速度惊人&#xff1b;同时也可以讲数据快照&#xff08;数据…
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(一)JVM实战——jvm的组成部分详解

(一)JVM实战——jvm的组成部分详解

前言 本节内容是关于java虚拟机JVM组成部分的介绍&#xff0c;通过其组成架构图了解JVM的主要组成部分。 正文 ClassFile&#xff1a;字节码文件 - javac&#xff1a;javac前端编译器将源代码编译成符合jvm规范的.class文件&#xff0c;即字节码文件 - class文件的结构组成&a…
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【智能算法】指数分布优化算法（EDO）原理及实现

【智能算法】指数分布优化算法（EDO）原理及实现

目录 1.背景2.算法原理2.1算法思想2.2算法过程 3.结果展示4.参考文献 1.背景 2023年&#xff0c;M Abdel-Basset等人受到指数分布理论启发&#xff0c;提出了指数分布优化算法&#xff08;Exponential Distribution Optimizer, EDO&#xff09;。 2.算法原理 2.1算法思想 ED…
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