关于Stm32定时器+ADC+DMA进行AD采样的实现

Posted 2020-09-27 张鹏的博客

Stm32的ADC有DMA功能这都毋庸置疑，也是我们用的最多的！然而，如果我们要对一个信号（比如脉搏信号）进行定时采样（也就是隔一段时间，比如说2ms),有三种方法：

1、使用定时器中断每隔一定时间进行ADC转换，这样每次都必须读ADC的数据寄存器，非常浪费时间！

2、把ADC设置成连续转换模式，同时对应的DMA通道开启循环模式，这样ADC就一直在进行数据采集然后通过DMA把数据搬运至内存。但是这样做的话还得加一个定时中断，用来定时读取内存中的数据！

3、使用ADC的定时器触发ADC转换的功能，然后使用DMA进行数据的搬运！这样只要设置好定时器的触发间隔，就能实现ADC定时采样转换的功能，然后可以在程序的死循环中一直检测DMA转换完成标志，然后进行数据的读取，或者使能DMA转换完成中断，这样每次转换完成就会产生中断，我是采用第二种方法。下面上代码：我这里使用的单通道

//定时器初始化

void TIM2_Configuration(void)
{ 
 TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; 
 TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure; 
 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE); 
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1999;//设置2ms一次TIM2比较的周期
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 71;//系统主频72M，这里分频71，相当于1000K的定时器2时钟 
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0; 
 TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
 TIM_TimeBaseInit(TIM2, & TIM_TimeBaseStructure);
    
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;//下面详细说明 
 TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//TIM_OutputState_Disable; 
 TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 1000; 
 TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;//如果是PWM1要为Low，PWM2则为High 
 TIM_OC2Init(TIM2, & TIM_OCInitStructure);   
// TIM_InternalClockConfig(TIM2);
// TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable); 
// TIM_UpdateDisableConfig(TIM2, DISABLE);
}

//ADC_DMA初始化配置

void ADC_DMA_Config(void)
{
  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure; // 注：ADC为12位模数转换器，只有ADCConvertedValue的低12位有效
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);//使能DMA时钟
  DMA_DeInit(DMA1_Channel1);//开启DMA1的第一通道 
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;//DMA对应的外设基地址
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue; //内存存储基地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //DMA的转换模式为SRC模式，由外设搬移到内存
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;//DMA缓存大小，1个
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //接收一次数据后，设备地址禁止后移
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //关闭接收一次数据后，目标内存地址后移
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//定义外设数据宽度为16位
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //DMA搬移数据尺寸，HalfWord就是为16位
  DMA_InitStructure.DMA_Mode =DMA_Mode_Circular;//循环转换模式
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//DMA优先级高
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//M2M模式禁用
  DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);         
  DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC, ENABLE);//使能传输完成中断
}

//ADC初始化

void PulseSenosrInit(void)
{
//当外部触发信号被选为ADC规则或注入转换时，只有它的上升沿可以启动转换     
  ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  ADC_GPIO_Configuration();//IO口配置
  TIM2_Configuration(); //定时器配置
  ADC_DMA_Config();//ADC_DMA配置
  ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立的转换模式 ADC_DUALMOD[3:0]=0000;
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode =DISABLE;//关闭扫描模式 因为只有一个通道
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode =DISABLE;//关闭连续转换模式 否则只要触发一次，
  //后续的转换就会永不停歇（除非CONT清0），这样第一次以后的ADC，就不是由TIM2_CC2来触发了
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv =ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2;//软件转换模式
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;//对齐方式,ADC为12位中，右对齐方式 ADC_ALIGN=0;
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;//开启通道数，1个  ADC_SQR1[23:20]=0000;
  //ADC_SQR1[23:20] 设置通道数目的选择
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
 // RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);//配置时钟(12MHz),在RCC里面还应配置APB2=AHB时钟72MHz
 
  ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 1,ADC_SampleTime_1Cycles5);
  //ADC_SMPR2 ADC_SMPR1 设置每个通道的采样时间 
  //ADC_SQR1[19:0]DC_SQR1[29:0]DC_SQR3[29:0]  设置对应通道的转换顺序  适用于多通道采样
  //ADC通道组， 第3个通道 采样顺序1，转换时间
  ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE);//设置外部触发模式使能（这个“外部“其实仅仅是相//对于ADC模块的外部，
 
  ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);   
 
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);  //ADC命令，使能  ADC_ADON=1
    
  ADC_ResetCalibration(ADC1);   //重新校准
 
  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  //等待重新校准完成
 
  ADC_StartCalibration(ADC1);  //开始校准  ADC_RSTCAL=1; 初始化校准寄存器
 
  while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));    //等待校准完成  ADC_CAL=0;  
 
   //ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //连续转换开始，ADC通过DMA方式不断的更新RAM区。
  //ADC_SWSTART=1 开始规则转换 切记 软件触发也属于外部事件  要设置  ADC_EXTTRIG=1
////  //实际上还是在STM32内部）
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);//最后面打开定时器使能
  DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);//使能DMA    
}

//中断处理函数

void  DMA1_Channel1_IRQHandler(void)
{
   if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC1)!=RESET){

   //自己的中断处理代码 但是记住程序不要太复杂  最好不要超过中断时间
         DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC1);
 }
 }

//中断配置

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel =DMA1_Channel1_IRQn;  
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; 
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); 

void ADC_GPIO_Configuration(void)        //ADC配置函数
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1|RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);   //使能ADC和GPIOA时钟                      
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;        //管脚2
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;    //模拟输入模式
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);     //GPIO组
}