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  • ADC转换时间计算
    2022-01-06 22:50:34

    ADC转换时间计算

    1. 首先先确认ADC_CLK,APB2时钟由系统时钟分频得到,通过APB2分频得到ADC_CLK,如STM32 ADC_CLK最高为14M
    2. TCONV(转换时间)=采样时间+12.5个周期
    3. 如ADC_SampleTime_55Cycles5 代表采样时间为55.5个时钟周期,若APB2等于系统时钟72M,ADC_CLK为PCLK2的8分频,则TCONV(转换时间)= (55.5+12.5)/(72M/8)=7.5us
    4. ADC采样率=1/TCONV
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    2019-01-17 11:02:51
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    2022-03-24 14:35:25
    第六章 ADC转换 6.1模数转换器(ADC)概述 ADC:Analog to Digital Converter 将时间和幅值连续的模拟量转化为时间和幅值离散的数字量,A/D转换一般要经过采样、保持、量化、编码4个过程。 A/D转换的几个技术指标 ...

    第六章 ADC转换

    6.1模数转换器(ADC)概述

    ADC:Analog to Digital Converter
    将时间和幅值连续的模拟量转化为时间和幅值离散的数字量,A/D转换一般要经过采样、保持、量化、编码4个过程。
    A/D转换的几个技术指标
    量程:指ADC所能输入模拟信号的类型和电压范围,即参考电压。信号类型包括单极性和双极性。
    转换位数:量化过程中的量化位数n。A/D转换后的输出结果用n位二进制来表示。例如:10位ADC的输出值就是0~1023。
    分辨率:ADC能够分辨的模拟信号最小变化量。
    分辨率 = 量程/2^n
    转换时间:ADC完成一次完整的A/D转换所需要的时间,包括采样、保持、量化、编码4个过程

    6.2查询方式和中断方式的HAL库函数应用

    1.查询方式,阻塞式A/D转换

    Uint16_t  ADC_Value = 0;
    HAL_ADC_Start(&hadc); //启动ADC
    if(HAL_OK == HAL_ADC_PollForConversion(&hadc,10))
    //中断读取返回结果
    {
    ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc);//将读取的值存放在ADC_Value中
    //ADC_Value就是我们得到的采样值
    }
    

    2.中断方式,非阻塞式A/D转换

    Uint16_t  ADC_Value = 0;
    HAL_ADC_Start_IT(&hadc); //启动ADC
    Void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_Handle TypeDef* hadc1)  
    //中断回调函数读取返回结果
    {
    ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc);//将读取的值存放在ADC_Value中
    //ADC_Value就是我们得到的采样值
    }
    

    例:
    [1]将ADC_ IN0 设置为12位ADC,右对齐,启用中断;
    [2]分别用查询和中断这2种方式,每隔0.5秒采样一次ADC的数 据;
    [3]将每次读取到的ADC采样值转换为对应电压值,发送到上位机;.
    [4] LED1作为采样指示灯,在ADC转换过程中点亮,其余时间熄灭。
    CubeMX配置
    在这里插入图片描述
    查询方式代码:

    uint16_t ADC_Value = 0,ADC_Volt = 0;
    uint8_t str_buff[64];
    
    void UR1_send()
    {
    	sprintf((char *)str_buff,"采样值:%d, 电压值:%d.%d%dV\r\n",ADC_Value,ADC_Volt/100,(ADC_Volt%100)/10,ADC_Volt%10);
    	HAL_UART_Transmit(&huart1,str_buff,sizeof(str_buff),10000);
    }
    void ADC0_Get_Value(void)//查询方式
    {
    	HAL_ADC_Start(&hadc1);
    	LED_up(0x01);//打开LED1
    	if(HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10) == HAL_OK)
    	{
    		ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); //ADC_Value是采样值
    		ADC_Volt = ADC_Value*330/4096;  //4096 = 2^12;12是12位的ADC,330表示3.3v,如果是mv则采用3300
    		//将采样值转化为电压
    	}
    	UR1_send(); //调用串口发送函数
    	LED_off(0x01);//关闭LED1
    	HAL_ADC_Stop(&hadc1); //停止ADC采样
    }
    //在主函数内调用该函数即可ADC0_Get_Value();
    

    中断方式代码:

    uint16_t ADC_Value = 0,ADC_Volt = 0;
    uint8_t str_buff[64];
    
    void UR1_send()
    {
    	sprintf((char *)str_buff,"采样值:%d, 电压值:%d.%d%dV\r\n",ADC_Value,ADC_Volt/100,(ADC_Volt%100)/10,ADC_Volt%10);
    	HAL_UART_Transmit(&huart1,str_buff,sizeof(str_buff),10000);
    }
    //找到中断回调函数,在回调函数内写代码
    void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
    {
    	if(hadc->Instance == ADC1)
    	{
    		ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1); //ADC_Value是采样值
    		ADC_Volt = ADC_Value*330/4096;  //4096 = 2^12;12是12位的ADC,330表示3.3v,如果是mv则采用3300
    		UR1_send();//调用串口发送函数
    		LED_off(0x01);
    	}
    }
    //主函数
    while(1)
    {
    	LED_up(0x01);
    	HAL_ADC_Start_IT(&hadc1); //启动ADC模数转换
    	HAL_Delay(500);
    }
    
    展开全文
  • ADC转换历程

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  • STM32的ADC转换(普通模式)

    千次阅读 2021-03-24 10:26:30
    ADC学习记录

    一、ADC,模拟数字转换器

    1、定义

    ADC(Analog to Digital Converter) :模数变换器;简称“模数转换器”,把模拟量转换为数字量的装置。
    在计算机控制系统中,须经各种检测装置,以连续变化的电压或电流作为模拟量,随时提供被控制对象的有关参数(如速度、压力、温度等)而进行控制。计算机的输入必须是数字量,故需用模数转换器达到控制目的,过程有抽样、量化、编码(PCM编码,脉冲编码调制)。

    其次简单介绍一下PCM编码:
    (1)抽样:就是对模拟信号进行周期性扫描,把时间上连续的信号变成时间上离散的信号。该模拟信号经过抽样后述应当包含原信号中所有信息,也就是说能无失真的恢复原模拟信号。
    (2)量化:就是把经过抽样得到的瞬时值将其幅度离散,即用一组规定的电平,把瞬时抽样值用最接近的电平值来表示,通常是用二进制表示。
    (3)编码:就是用一组二进制码组来表示每一个有固定电平的量化值。然而,实际上量化是在编码过程中同时完成的,故编码过程也称为模/数变换,可记作A/D。
    在这里插入图片描述

    2、模拟信号

    模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度,或频率,或相位随时间作连续变化,如目前广播的声音信号,或图像信号等。抓重点,连续的,如正弦波。

    3、数字信号

    数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。
    二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得到了广泛的应用。抓重点,离散的,但在示波器中的方波一般指的是数字信号,把竖线去掉就是离散的了。

    4、常用库函数

    a.根据ADC_CommonInitTypeDef结构体,初始化ADC外设指定的参数(容易被忽略)

    typedef struct 
    {
      uint32_t ADC_Mode;                      /*!< Configures the ADC to operate in 
                                                   independent or multi mode. 
                                                   This parameter can be a value of @ref ADC_Common_mode */                                              
      uint32_t ADC_Prescaler;                 /*!< Select the frequency of the clock 
                                                   to the ADC. The clock is common for all the ADCs.
                                                   This parameter can be a value of @ref ADC_Prescaler */
      uint32_t ADC_DMAAccessMode;             /*!< Configures the Direct memory access 
                                                  mode for multi ADC mode.
                                                   This parameter can be a value of 
                                                   @ref ADC_Direct_memory_access_mode_for_multi_mode */
      uint32_t ADC_TwoSamplingDelay;          /*!< Configures the Delay between 2 sampling phases.
                                                   This parameter can be a value of 
                                                   @ref ADC_delay_between_2_sampling_phases */
      
    }ADC_CommonInitTypeDef;
    
    • @param ADC_CommonInitStruct: pointer to an ADC_CommonInitTypeDef structure that contains the configuration information for All ADCs peripherals.
    void ADC_CommonInit(ADC_CommonInitTypeDef* ADC_CommonInitStruct)
    

    b.根据ADC_InitTypeDef结构体,初始化ADC外设指定的参数

    typedef struct
    {
      uint32_t ADC_Resolution;                /*!< Configures the ADC resolution dual mode. 
                                                   This parameter can be a value of @ref ADC_resolution */                                   
      FunctionalState ADC_ScanConvMode;       /*!< Specifies whether the conversion 
                                                   is performed in Scan (multichannels) 
                                                   or Single (one channel) mode.
                                                   This parameter can be set to ENABLE or DISABLE */ 
      FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; /*!< Specifies whether the conversion 
                                                   is performed in Continuous or Single mode.
                                                   This parameter can be set to ENABLE or DISABLE. */
      uint32_t ADC_ExternalTrigConvEdge;      /*!< Select the external trigger edge and
                                                   enable the trigger of a regular group. 
                                                   This parameter can be a value of 
                                                   @ref ADC_external_trigger_edge_for_regular_channels_conversion */
      uint32_t ADC_ExternalTrigConv;          /*!< Select the external event used to trigger 
                                                   the start of conversion of a regular group.
                                                   This parameter can be a value of 
                                                   @ref ADC_extrenal_trigger_sources_for_regular_channels_conversion */
      uint32_t ADC_DataAlign;                 /*!< Specifies whether the ADC data  alignment
                                                   is left or right. This parameter can be 
                                                   a value of @ref ADC_data_align */
      uint8_t  ADC_NbrOfConversion;           /*!< Specifies the number of ADC conversions
                                                   that will be done using the sequencer for
                                                   regular channel group.
                                                   This parameter must range from 1 to 16. */
    }ADC_InitTypeDef;
    
    • @brief Initializes the ADCx peripheral according to the specified parameters in the ADC_InitStruct.
    • @note This function is used to configure the global features of the ADC ( Resolution and Data Alignment), however, the rest of the configuration
    • parameters are specific to the regular channels group (scan mode activation, continuous mode activation, External trigger source and edge, number of conversion in the regular channels group sequencer).
    • @param  ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
      
    • @param ADC_InitStruct: pointer to an ADC_InitTypeDef structure that contains the configuration information for the specified ADC peripheral.
    void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)
    

    c.为选定的ADC常规通道进行配置

    • @brief Configures for the selected ADC regular channel its corresponding rank in the sequencer and its sample time.

    • @param ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.

    • @param ADC_Channel: the ADC channel to configure.

    • This parameter can be one of the following values:

    •        @arg ADC_Channel_0~~~~~~arg ADC_Channel_18
      
    • @param Rank: The rank in the regular group sequencer.

    •         This parameter must be between 1 to 16.
      
    • @param ADC_SampleTime: The sample time value to be set for the selected channel.

    • This parameter can be one of the following values:

    •        @arg ADC_SampleTime_3Cycles: Sample time equal to 3 cycles
      
    •        @arg ADC_SampleTime_15Cycles: Sample time equal to 15 cycles
      
    •        @arg ADC_SampleTime_28Cycles: Sample time equal to 28 cycles
      
    •        @arg ADC_SampleTime_56Cycles: Sample time equal to 56 cycles	
      
    •        @arg ADC_SampleTime_84Cycles: Sample time equal to 84 cycles	
      
    •        @arg ADC_SampleTime_112Cycles: Sample time equal to 112 cycles	
      
    •        @arg ADC_SampleTime_144Cycles: Sample time equal to 144 cycles	
      
    •        @arg ADC_SampleTime_480Cycles: Sample time equal to 480 cycles	
      
    void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)
    

    例如是42MHZ,3cycle采集一次,那么时间就是3*1/42Mhz=0.07us,即三个ADC时钟的时间

    d.使能指定的ADC的软件转换启动功能

    • @param ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
    void ADC_SoftwareStartConv(ADC_TypeDef* ADCx)
    

    e.检查指定的ADC标志是否已设置

    • @param ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
    • @param ADC_FLAG: specifies the flag to check.
    • This parameter can be one of the following values:
    •        @arg ADC_FLAG_AWD: Analog watchdog flag
      
    •        @arg ADC_FLAG_EOC: End of conversion flag(结束标志位)
      
    •        @arg ADC_FLAG_JEOC: End of injected group conversion flag
      
    •        @arg ADC_FLAG_JSTRT: Start of injected group conversion flag
      
    •        @arg ADC_FLAG_STRT: Start of regular group conversion flag
      
    •        @arg ADC_FLAG_OVR: Overrun flag                                                 
      
    • @retval The new state of ADC_FLAG (SET or RESET).
    FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_FLAG)
    

    具体的函数在固件库手册找不到的时候,可以在对应的stm32f4xx_adc.c中查找,function列表的函数

    f.返回ADC对应通道的测量数据

    • @param ADCx: where x can be 1, 2 or 3 to select the ADC peripheral.
    • @retval The Data conversion value.
    uint16_t ADC_GetConversionValue(ADC_TypeDef* ADCx)
    

    g.左对齐和右对齐
    在这里插入图片描述

    4、STM32F4的ADC最高分辨率是12位,即最大数值达到4095,
    12位分辨率最低可以测量:3300mV/4095=0.8mV
    10位分辨率最低可以测量:3300mV/1024=3.22mV
    所以分辨率越高,精度越高。

    5、测量结果转换为电压值

    被测量电压 = ADC对应通道的测量数据 * 参考电压 /4095.
    

    一般参考电压为3.3V,用3300mV来计算,主要由自己决定。

    正常输出电压的例子:
    ADC硬件的时钟记得开启(易漏点)

    #include "stm32f4xx.h"
    #include "stm32f4xx_gpio.h"
    #include "stm32f4xx_rcc.h"
    #include "stm32f4xx_usart.h"
    #include "stdio.h"
    #include "sys.h"
    
    static GPIO_InitTypeDef  	GPIO_InitStructure;
    static USART_InitTypeDef 	USART_InitStructure;
    static NVIC_InitTypeDef 	NVIC_InitStructure;		
    
    static ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
    static ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
    
    
    //重定义fputc函数 
    int fputc(int ch, FILE *f)
    { 	
    	USART_SendData(USART1,ch);
    	while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE)==RESET);  
    	
    	return ch;
    }   
    
    void delay_us(uint32_t nus)
    {		
    	uint32_t temp;	    	 
    	SysTick->LOAD =SystemCoreClock/8/1000000*nus; 	//时间加载	  		 
    	SysTick->VAL  =0x00;        					//清空计数器
    	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ; 		//使能滴答定时器开始倒数 	 
    	do
    	{
    		temp=SysTick->CTRL;
    	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));			//等待时间到达   
    	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; 		//关闭计数器
    	SysTick->VAL =0X00;       						//清空计数器 
    }
    
    void delay_ms(uint16_t nms)
    {	 		  	  
    	uint32_t temp;		   
    	SysTick->LOAD=SystemCoreClock/8/1000*nms;		//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
    	SysTick->VAL =0x00;           					//清空计数器
    	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;    	//能滴答定时器开始倒数 
    	do
    	{
    		temp=SysTick->CTRL;
    	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));			//等待时间到达   
    	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;    	//关闭计数器
    	SysTick->VAL =0X00;     		  				//清空计数器	  	    
    } 
    
    
    void USART1_Init(uint32_t baud)
    {
    	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); 							//使能GPIOA时钟
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);							//使能USART1时钟
     
    	//串口1对应引脚复用映射
    	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); 						//GPIOA9复用为USART1
    	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource10,GPIO_AF_USART1); 						//GPIOA10复用为USART1
    	
    	//USART1端口配置
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; 						//GPIOA9与GPIOA10
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;									//复用功能
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;								//速度50MHz
    	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; 									//推挽复用输出
    	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; 									//上拉
    	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); 											//初始化PA9,PA10
    
    	//USART1 初始化设置
    	USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud;										//波特率设置
    	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;						//字长为8位数据格式
    	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;							//一个停止位
    	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;								//无奇偶校验位
    	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;	//无硬件数据流控制
    	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;					//收发模式
    	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure); 										//初始化串口1
    	
    	USART_Cmd(USART1, ENABLE);  													//使能串口1 
    	
    	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);									//开启相关中断
    
    	//Usart1 NVIC 配置
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;								//串口1中断通道
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;							//抢占优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =3;								//子优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;									//IRQ通道使能
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);													//根据指定的参数初始化VIC寄存器
    }
    
    void adc_init(void)
    {
    	//使能GPIOA的硬件时钟
    	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);  
    	
    	//使能ADC1硬件时钟
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
    
    	/* 配置ADC1通道5为模拟输入引脚 */
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;			
    	//引脚设置为模拟输入,能够识别更加广范围的电平(0V~3.3V任何电压)							
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;									
    	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;
    	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    	
    	 ADC常规的初始化 
    	
    	/*独立模式,在当前的通道5只采用1个ADC硬件进行工作*/
    	ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;						
    	ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div2;						//ADC硬件的工作时钟= APB2(84MHz)/2=42MHz
    	ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_Disabled;			//禁止DMA
    	//ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;	//如果采用多个ADC对某一个通道进行采样的时候,才需要设置
    	ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);
    	
    	
    	 ADC1初始化
    	 /*12位分辨率*/
    	ADC_InitStructure.ADC_Resolution = ADC_Resolution_12b;				
    	//因没有使用DMA,则不需要使用自动扫描模式。当前使用软件触发一次,则扫描一次			
    	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;		
    	//模拟数字转换器一直工作											
    	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;				
    	//禁止触发检测,不需要外部引脚电平识别来让ADC硬件工作				
    	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;	
    	//右对齐	
    	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;			
    	//执行一次转换结果				
    	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion = 1;										
    	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
    	
    	/* 指定ADC1常规通道5的采样时间,采样时间=3个ADC时钟时间,这是最短的时间*/
    	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
    
    	/* Enable ADC1 */
    	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
    
    
    }
    
    
    int main(void)
    { 
    	uint32_t adc_val,adc_vol;
    	//系统定时器初始化,时钟源来自HCLK,且进行8分频,
    	//系统定时器时钟频率=168MHz/8=21MHz
    	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
    		
    	//设置中断优先级分组2
    	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    	
    	//串口1,波特率115200bps,开启接收中断
    	USART1_Init(115200);
    	
    	
    	//ADC初始化
    	adc_init();
    	
    	while(1)
    	{
    		/* 1---启动ADC1进行转换*/ 
    		ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    		
    		/*2---等待转换结束,结束时标志位置1,1!=0,跳出循环*/
    		while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==RESET);
    
    		/*3---获取ADC转换后的数值*/
    		adc_val=ADC_GetConversionValue(ADC1);
    		
    		//将ADC输出的结果值转换位电压值,打印
    		adc_vol = adc_val*3300/4095;	
    		printf("vol = %dmv\r\n",adc_vol);
    		delay_ms(500);
    
    	}
    }
    //串口1中断服务程序
    void USART1_IRQHandler(void)                				
    {
    	uint8_t d;
    	
    	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断
    	{
    		d = USART_ReceiveData(USART1);		 		
    	} 
    } 
    

    #后续练习
    调整可调电阻以控制LED灯的亮度,ADC获取电压值,根据电压值实现PWM占空比。

    部分代码:

    
    void tim14_init(void)
    {
    	
    	TIM_TimeBaseInitTypeDef  		TIM_TimeBaseStructure;
    	TIM_OCInitTypeDef  				  TIM_OCInitStructure;
    	/* GPIOF clock enable */
    	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);
    
    	/* GPIOF Configuration: TIM14 CH1 (PF9) */
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 ;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;			//复用功能,使用引脚的第二功能
    	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;
    	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP ;
    	GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure); 
    
    	/* Connect TIM pins to AF9 */
    	GPIO_PinAFConfig(GPIOF, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM14);
    
    	/* TIM14 clock enable */
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM14, ENABLE);
    
    
    	/* Time base configuration,100Hz*/
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (10000/100)-1;					//定时计数值,100Hz
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 8400;							//预分频值
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;				//再次进行1分频
    	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;			//向上计数
    	TIM_TimeBaseInit(TIM14, &TIM_TimeBaseStructure);
    
    
    	/* PWM1 Mode configuration: Channel1 */
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    	TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    	TIM_OC1Init(TIM14, &TIM_OCInitStructure);
    
    
    	TIM_OC1PreloadConfig(TIM14, TIM_OCPreload_Enable);					//自动重载初值,不断输出PWM脉冲
    	TIM_ARRPreloadConfig(TIM14, ENABLE);								//自动重载使能						
    
    	/* TIM14 enable counter */
    	TIM_Cmd(TIM14, ENABLE);
    
    }
    
    int main(void)
    {
    	uint32_t adc_val,adc_vol,pwm_cmp=0;;
    
    	//系统时钟的时钟源=168MHz/8=21MHz
    	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);
    
    	//串口初始化,波特率为115200bps
    	usart1_init(115200);
    
    	//adc初始化,12位精度
    	adc_init();
    
    	//定时器14初始化为PWM,使用PWM通道1,当前频率为100Hz
    	tim14_init();
    
    
    
    
    	while(1)
    	{
    		/* Start ADC Software Conversion ,启动ADC*/ 
    		ADC_SoftwareStartConv(ADC1);	
    
    		//等待转换结束
    		while(ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC)==RESET);
    
    		//获取ADC转换后的数值
    		adc_val=ADC_GetConversionValue(ADC1);
    
    		//将ADC的数值转换为电压值
    		adc_vol = adc_val *3300/4095;
    
    		printf("vol=%dmv\r\n",adc_vol);
    
    		//设置比较值
    		pwm_cmp = (adc_vol/3300)*100 ;//占用当前比例是多少,所以要乘100
    
    		TIM_SetCompare1(TIM14,pwm_cmp);
    
    		printf("pwm compare=%d\r\n",pwm_cmp);
    
    
    		delay_ms(500);
    		
    	}
    }
    
    
    void USART1_IRQHandler(void)
    {
    	uint8_t d;
    
    	/* USART in Receiver mode */
    	if (USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) == SET)  
    	{
    		d= USART_ReceiveData(USART1);
    
    		USART_SendData(USART1, d);
    
    		/* Loop until the end of transmission ,直到串口数据帧全部发送完毕*/
    		while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
    
    	}
    
    }
    
    展开全文
  • STM32F0xxx,通过内部通道ADC_IN17获取到ADC转换值。因为内部参考电压1.2V比较稳定,不断通过内部通道ADC_IN17获取到ADC转换值, 附件中有,解释和c代码例子。
  • 实训写的 一些功能 ADC 和 定时器控制
  • STM32F103使用CCR4触发ADC转换, 用于电机控制以及要求精确测量ADC数据方面。
  • 资料为:基于STC15W4K32S芯片自带的ADC转换测试程序(ADC查询方式)是STC给出的官方例程。
  • FPGA ADC转换

    千次阅读 2021-05-26 13:39:46
    2、主要功能: 将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称A/D转换器或ADC,Analog to Digital Converter),A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,...

    FPGA实验报告



    一、概述

    1、目的及意义:

    LTC2308 是亚德诺半导体公司( Analog Devices Inc,ADI) 的一款低噪声 12 位高精度逐次逼近型模 数转换芯片( Analog to Digital Converter,ADC) ,最多可拥有 8 个模拟输入通道,具有高达 500 kSPS 的采 样速率以及一个兼容串行外设接口( Serial Peripheral Interface,SPI) 。

    2、主要功能:

    将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称A/D转换器或ADC,Analog to Digital Converter),A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。

    二、原理及步骤

    1、原理框图:

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述

    2、工作原理

    原理是将输入电压变换成与其平均值成正比的时间间隔,再把时间间隔转换成数字量,属于间接转换。转换过程是:先将开关接通待转换的模拟量Vi,Vi采样输入到积分器,积分器从零开始固定时间T的正向积分,时间T到后,开关再接通与Vi极性相反的基准电压Vref,将Vref输入到积分器进行反向积分,直到输出位0V时停止积分。Vi越大,积分器输出电压越大,反向积分时间也越长。计数器在反向积分时间内所计的数值,就是模拟电压Vi所对应的数字量,实现了A/D转换。

    3、功能模块简介

    在这里插入图片描述

    4、实验步骤

    1、首先导入adc_ltc2308文件,阅读理解文件,根据要求修改时钟信号为25,运行程序,进行引脚配置。 
    2、设计实验,编程实现思路,配置引脚如图:
    ![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20210526134302653.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ2MzAzNjEz,size_16,color_FFFFFF,t_70)
    
    3、进行signaltap和simulation仿真。
    4、调试完成之后然后烧写程序进行验证。
    

    三、程序设计及描述
    代码:

    module adc_ltc2308(
    
    	output [6:0] hex0,hex1,hex2,hex3,hex5,
    	input   clk1,
    
    	// start measure
    	input		measure_start,//开始传输
    	input		[2:0]	measure_ch,//通道选择
    	output	reg	measure_done,//数据传输完毕标志
    	
    	output	ADC_CONVST,
    	output	ADC_SCK,
    	output	reg   ADC_SDI,
    	input 	ADC_SDO//数据传输
    );
    //定义一些常量
    `define DATA_BITS_NUM		12
    `define CMD_BITS_NUM			6
    `define CH_NUM					8
    `define tWHCONV            3   
    `define tCONV     			64 
    `define tHCONVST           320 
    `define tCONVST_HIGH_START	0 	
    `define tCONVST_HIGH_END  	(`tCONVST_HIGH_START+`tWHCONV) 
    `define tCONFIG_START		(`tCONVST_HIGH_END) 	
    `define tCONFIG_END  		(`tCLK_START+`CMD_BITS_NUM - 1) 	
    `define tCLK_START 			(`tCONVST_HIGH_START+`tCONV)
    `define tCLK_END 	   		(`tCLK_START+`DATA_BITS_NUM)
    `define tDONE 	   			(`tCLK_END+`tHCONVST)
    
    reg	clk;//25mhz
    wire	[11:0]	measure_dataread;//数字量显示
    
    //25Mhz时钟
    always @(posedge clk1)
    begin
    	clk <= !clk;
    end
    
    // create triggle message: reset_n
    //设置复位信号
    reg pre_measure_start;
    always @ (posedge clk)	
    begin
    	pre_measure_start <= measure_start;
    end
    
    wire reset_n;
    assign reset_n = (~pre_measure_start & measure_start)?1'b0:1'b1;
    
    // tick
    //时钟信号
    reg [15:0] tick;	
    always @ (posedge clk or negedge reset_n)	
    begin
    	if (~reset_n)
    		tick <= 0;
    	else if (tick < `tDONE)
    		tick <= tick + 1;
    end
    
    // ADC_CONVST 
    assign ADC_CONVST = (tick >= `tCONVST_HIGH_START && tick < `tCONVST_HIGH_END)?1'b1:1'b0;
    
    // ADC_SCK 
    reg clk_enable; // must sync to clk in clk low
    always @ (negedge clk or negedge reset_n)	 
    begin
    	if (~reset_n)
    		clk_enable <= 1'b0;
    	else if ((tick >= `tCLK_START && tick < `tCLK_END))
    		clk_enable <= 1'b1;
    	else
    		clk_enable <= 1'b0;
    end
    
    assign ADC_SCK = clk_enable?clk:1'b0;
    
    // read data
    //读取的数
    reg [(`DATA_BITS_NUM-1):0] read_data;
    reg [3:0] write_pos;
    
    assign measure_dataread = read_data;
    
    always @ (negedge clk or negedge reset_n)	
    begin
    	if (~reset_n)
    	begin
    		read_data <= 0;
    		write_pos <= `DATA_BITS_NUM-1;
    	end
    	else if (clk_enable)
    	begin
    		read_data[write_pos] <= ADC_SDO;
    		write_pos <= write_pos - 1;
    	end
    end
    
    // measure done
    wire read_ch_done;
    
    assign read_ch_done = (tick == `tDONE)?1'b1:1'b0;
    
    //数据接收完毕标志
    always @ (posedge clk or negedge reset_n)	
    begin
    	if (~reset_n)
    		measure_done <= 1'b0;
    	else if (read_ch_done)
    		measure_done <= 1'b1;
    end
    
    // adc channel config
    
    // pre-build config command
    reg [(`CMD_BITS_NUM-1):0] config_cmd;
    
    
    `define UNI_MODE		1'b1   //1: Unipolar, 0:Bipolar
    `define SLP_MODE		1'b0   //1: enable sleep
    
    always @(negedge reset_n)
    begin
    	if (~reset_n)
    	begin
    		case (measure_ch)
    			0 : config_cmd <= {4'h8, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			1 : config_cmd <= {4'hC, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			2 : config_cmd <= {4'h9, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			3 : config_cmd <= {4'hD, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			4 : config_cmd <= {4'hA, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			5 : config_cmd <= {4'hE, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			6 : config_cmd <= {4'hB, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			7 : config_cmd <= {4'hF, `UNI_MODE, `SLP_MODE}; 
    			default : config_cmd <= {4'hF, 2'b00}; 
    		endcase
    	end
    end
    
    // serial config command to adc chip
    wire config_init;
    wire config_enable;
    wire config_done;
    reg [2:0] sdi_index;
    
    assign config_init = (tick == `tCONFIG_START)?1'b1:1'b0;	
    assign config_enable = (tick > `tCLK_START && tick <= `tCONFIG_END)?1'b1:1'b0;	// > because this is negative edge triggle
    assign config_done = (tick > `tCONFIG_END)?1'b1:1'b0;	
    always @(negedge clk)	
    begin
    	if (config_init)
    	begin
    		ADC_SDI <= config_cmd[`CMD_BITS_NUM-1];
    		sdi_index <= `CMD_BITS_NUM-2;
    	end
    	else if (config_enable)
    	begin
    		ADC_SDI <= config_cmd[sdi_index];
    		sdi_index <= sdi_index - 1;
    	end
    	else if (config_done)
    		ADC_SDI <= 1'b0; //
    end
    	
    	//数字量显示
    	hex_7seg seg0(.hex(measure_dataread%10) ,.sseg(hex0));
    	hex_7seg seg1(.hex(measure_dataread%100/10) ,.sseg(hex1));
    	hex_7seg seg2(.hex(measure_dataread%1000/100) ,.sseg(hex2));
    	hex_7seg seg3(.hex(measure_dataread/1000) ,.sseg(hex3));
    	//通道显示
    	hex_7seg seg4(.hex(measure_ch) ,.sseg(hex5));
    
    endmodule
    

    四、仿真与综合测试
    1、 仿真图
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    2、 实物图
    拓展题:
    这里显示的四位数就是模拟量, 在这里插入图片描述

    A0=0 AM=4.095 N0=0,NM=4095,NX(实际显示量)如图:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    五、总结
    1、该实例可通过主机(FPGA)通过选择不同的通道与不同的从机进行数据交换,且可以通过拨码开关调整收发状态。
    2、ADC 转换器及其控制电路作为联系模拟信号和数字系统必不可少的部分,其重要性已经不言而喻。利用硬件描述语言( Hardware Description Language,HDL) 来设计 ADC 的控制系统,不但可以更容易 了解 ADC 芯片的时序和控制方法,还能最大限度的发挥其性能,并方便于各种 FPGA 芯片上移植应用。 本文通过对 LTC2308 的具体时序特点进行分析,采用 Verilog HDL 基于行为描述设计其控制器,并进一 步以 Intel 的 Avalon 总线为例,封装成基于 Memory Mapped 的 IP 核,方便系统集成使用。

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  • ARMF401实现ADC转换

    2021-05-24 11:30:45
    ARMF401实现ADC转换

空空如也

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