Продолжаем разбираться с периферией контроллеров семейства STM32F3 и в этой статье речь пойдет об использовании аналого-цифрового преобразователя (ADC) в связке с модулем прямого доступа к памяти (DMA). Кстати, особенностью микроконтроллеров STM32F3 являются как раз-таки продвинутые аналоговые модули – быстрый 12-битный АЦП (0.2 мкс) последовательного приближения и точные 16-битные сигма-дельта АЦП.
Из основных функций АЦП в STM32F3:
- целых 4 периферийных модуля ADC, причем у каждого по 10-15 внешних каналов и по парочке внутренних )
- быстрое время преобразования – 0.2 мкс, причем это время не зависит от тактовой частоты шины AHB, на которой висят АЦП
- функция самокалибровки
- море всяких режимов работы – там и последовательные преобразования и запуск преобразования от внешнего источника и еще куча всяких вариантов 😉
На самом деле, это все есть в даташите, а нас больше интересует практика и примеры программ ) Мы, как и всегда, будем использовать библиотеку Standard Peripheral Library, соответственно нужны файлы:
stm32f30x_adc.h stm32f30x_adc.c stm32f30x_dma.h stm32f30x_dma.c
В SPL все реализовано точно также, как и для любой другой периферии – в .c файлах функции для настройки и работы с периферией, в .h – объявления специальных структур и переменных. Все как мы уже привыкли 🙂
Давайте теперь настроим модуль ADC1 так, чтобы он производил непрерывные преобразования одно за другим и результат при помощи DMA записывался в специально для этого созданную переменную. Для реализации этого нам нужно выяснить какой из каналов DMA нужно использовать:
Как видно из схемы, нас интересует первый канал DMA. Осталось только определиться какой канал АЦП мы задействуем… Пусть будет, например третий канал. Почему именно третий? Да просто так 🙂 Из даташита узнаем, что 3-ий канал ADC1 – это вывод PA2 нашего микроконтроллера.
Приступаем к реализации! Необходимые файлы:
/***************************************************************************************/ #include "stm32f30x_adc.h" #include "stm32f30x_dma.h" #include "stm32f30x_gpio.h" #include "stm32f30x_rcc.h" #include "stm32f30x_misc.h" #include "stm32f30x.h" /***************************************************************************************/
Объявляем переменные:
/***************************************************************************************/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure; DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure; uint32_t ADC_Result; /***************************************************************************************/
Надо произвести инициализацию всей периферии, которую мы будем использовать:
/***************************************************************************************/
void initialization()
{
// Включаем тактирование DMA1, ADC12 и GPIOA
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_ADC12, ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);
// Настраиваем пин на работу в режиме аналогового входа
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
// Настройки DMA
DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
// Данные будем брать из регистра данных ADC1
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&(ADC1->DR);
// Переправлять данные будем в переменную ADC_Result
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_Result;
// Передача данных из периферии в память
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
// Размер буфера
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
// Адрес источника данных не инкрементируем - он всегда один и тот же
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
// Аналогично, и с памятью
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable;
// Настройки размера данных
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
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);
// Включаем первый канал DMA1
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
// Настраиваем тактирование АЦП
RCC_ADCCLKConfig(RCC_ADC12PLLCLK_Div2);
ADC_StructInit(&ADC_InitStructure);
// Калибровка АЦП
ADC_VoltageRegulatorCmd(ADC1, ENABLE);
ADC_SelectCalibrationMode(ADC1, ADC_CalibrationMode_Single);
ADC_StartCalibration(ADC1);
// Настраиваем непрерывные преобразования
ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
ADC_CommonInitStructure.ADC_Clock = ADC_Clock_AsynClkMode;
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;
ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAMode = ADC_DMAMode_OneShot;
ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = 0;
ADC_CommonInit(ADC1, &ADC_CommonInitStructure);
// Включаем работу ДМА через АЦП
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
ADC_DMAConfig(ADC1, ADC_DMAMode_Circular);
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) != RESET );
// Продолжается настройка АЦП
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ADC_ContinuousConvMode_Enable;
ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEvent = ADC_ExternalTrigConvEvent_0;
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigEventEdge = ADC_ExternalTrigEventEdge_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_OverrunMode = ADC_OverrunMode_Disable;
ADC_InitStructure.ADC_AutoInjMode = ADC_AutoInjec_Disable;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfRegChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
// Включаем третий канал первого модуля АЦП
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, 3, 1, ADC_SampleTime_7Cycles5);
// Наконец-то включаем АЦП
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_RDY));
ADC_StartConversion(ADC1);
ADC_Result = ADC_GetConversionValue(ADC1);
}
/***************************************************************************************/
Осталось написать функцию main():
/***************************************************************************************/
int main(void)
{
initialization();
while(1)
{
}
}
/***************************************************************************************/
В теле главной функции вызываем нашу написанную функцию инициализации, а в цикле while(1) пусто – то есть процессор свободен, всю работу взял на себя модуль DMA! Если прошить программу в контроллер в отладчике можно увидеть, что значение переменной ADC_Result меняется в соответствии с уровнем сигнала на выводе PA2.
На этом заканчиваем сегодняшнюю статью, до скорых встреч 🙂
