第三十章：CH32V103应用教程——ADC（多通道DMA读取方式）

草帽王子

本章主要在上一章第二十九章ADC单通道DMA读取方式的基础上进行ADC多通道DMA读取方式的应用。


1、ADC简介及相关函数介绍

关于ADC DMA功能，前面章节已做过介绍，在此不再赘述。本章主要进行ADC多通道DMA读取方式应用，ADC多个通道的转换结果数据使用DMA方式传输至指定的存储区，更加高效方便。

关于ADC具体信息,可参考CH32V103应用手册.关于ADC库函数，在第十章节已进行过介绍，在此不再赘述。


2、硬件设计

本章教程通过ADC1通道1~5读取开发板3.3V引脚和GND引脚ADC值，并通过串口调试助手打印显示出来。其中ADC1通道1~5对应PA1~5引脚，在进行使用测试时只需用杜邦线将PA1~5引脚与3.3V 引脚和GND引脚一一连接即可。


3、软件设计

本章主要进行ADC多通道DMA读取方式的应用，DMA的数据传输方式为外设到存储器，本章教程在ADC单通道DMA读取方式基础上进行，可参考前面相关章节。ADC多通道DMA读取方式应用程序具体如下：

adc.h文件

1. #ifndef __ADC_H
   
2. #define __ADC_H
   
3. 
   
4. #include "ch32v10x_conf.h"
   
5. 
   
6. #define  length  5
   
7. 
   
8. void adc_Init(void);
   
9. 
   
10. void DMA_Tx_Init(void);
    
11. 
    
12. void ADC_DMA_CONF(void);
    
13. 
    
14. #endif

复制代码

adc.h文件主要进行宏定义和函数的声明；
adc.c文件

1. #include "adc.h"
   
2. 
   
3. u16 ADC_ConvertedValue[length]={0,0,0};
   
4. 
   
5. //ADC对应GPIO初始化配置以及ADC初始化配置
   
6. void adc_Init(void)
   
7. {
   
8.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   
9.     ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
   
10. 
    
11.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1 , ENABLE ); //使能GPIOA时钟和ADC
    
12. 
    
13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; //PA1~5对应ADC通道1~5
    
14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //GPIO模式为模拟输入
    
15.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
16. 
    
17.     ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  //配置ADC为独立模式
    
18.     ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;        //多通道模式下开启扫描模式
    
19.     ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;  //设置开启连续转换模式
    
20.     ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //设置转换不是由外部触发启动，软件触发启动
    
21.     ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //设置ADC数据右对齐
    
22.     ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = length;           //规则转换的ADC通道的数目
    
23.     ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);                    //根据ADC_InitStructure中指定的参数初始化ADC1寄存器
    
24. 
    
25.     RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6); //设置ADC时钟分频为6分频
    
26. 
    
27.     ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);      //使能ADC1
    
28. 
    
29.     ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置ADC1校准寄存器。
    
30. 
    
31.     while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束
    
32. 
    
33.     ADC_StartCalibration(ADC1); //开启AD校准
    
34. 
    
35.     while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));      //等待校准结束
    
36. }
    
37. 
    
38. //ADC DMA模式配置
    
39. void DMA_Tx_Init( void )
    
40. {
    
41.     DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
    
42. 
    
43.     RCC_AHBPeriphClockCmd( RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE ); //使能开启DMA时钟
    
44. 
    
45.     DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //复位DMA控制器
    
46. 
    
47.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (u32)&ADC1->RDATAR;  //配置外设地址为ADC数据寄存器地址
    
48.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (u32)ADC_ConvertedValue; //配置存储器地址为读取ADC值地址
    
49.     DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;              //配置数据源为外设，即DMA传输方式为外设到存储器
    
50.     DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = length;                      //设置DMA数据缓冲区大小，此处设置为length
    
51.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//设置DMA外设递增模式关闭
    
52.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;         //设置DMA存储器递增模式开启
    
53.     DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //设置外设数据大小为半字，即两个字节
    
54.     DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;         //设置存储器数据大小为半字，即两个字节
    
55.     DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;     //设置DMA模式为循环传输模式
    
56.     DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //设置DMA传输通道优先级为高，当使用一 DMA通道时，优先级设置不影响
    
57.     DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;        //因为此DMA传输方式为外设到存储器，因此禁用存储器到存储器传输方式
    
58.     DMA_Init( DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure );      //初始化DMA
    
59. 
    
60.     DMA_Cmd(DMA1_Channel1 , ENABLE);  //使能DMA
    
61. }
    
62. 
    
63. void ADC_DMA_CONF(void)
    
64. {
    
65.     adc_Init();
    
66. 
    
67.     DMA_Tx_Init();
    
68. 
    
69.     // 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为55.5个时钟周期
    
70.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    
71.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    
72.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    
73.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    
74.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 5, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    
75. 
    
76.     // 使能ADC DMA 请求
    
77.     ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
    
78. 
    
79.     // 由于没有采用外部触发，所以使用软件触发ADC转换
    
80.     ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
    
81. }
    

复制代码

adc.c文件内容与上一章类似，只是在某些配置上进行了一些修改，具体如下：

关于GPIO引脚配置，因为多通道，因此需要对多个引脚进行配置，具体如下：

1. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5; //PA1~5对应ADC通道1~5
   
2. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //GPIO模式为模拟输入
   
3. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

复制代码

关于ADC初始化配置，由于多通道，需要开启扫描模式，具体如下：

1. ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;        //多通道模式下开启扫描模式

复制代码

ADC转换通道的数目，改为相应数目：

1. ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = length;           //规则转换的ADC通道的数目

复制代码

关于DMA初始化配置，因为多通道，需将DMA数据缓冲区大小作修改，具体修改如下：

1. DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = length;                      //设置DMA数据缓冲区大小，此处设置为length

复制代码

此外，需要开启DMA存储器递增模式：

1. DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;         //设置DMA存储器递增模式开启

复制代码

关于ADC_DMA_CONF配置函数，因为多个通道，因此需要对其采样周期进行一一配置，具体如下：

1.     // 配置 ADC 通道转换顺序为1，第一个转换，采样时间为55.5个时钟周期
   
2.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
   
3.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
   
4.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
   
5.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_4, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
   
6.     ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_5, 5, ADC_SampleTime_55Cycles5);

复制代码

main.c文件

1. int main(void)
   
2. {
   
3.     Delay_Init();
   
4.         USART_Printf_Init(115200);
   
5.     ADC_DMA_CONF();
   
6. 
   
7.         printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
   
8. 
   
9. 
   
10.     printf("\r\n ADC多通道DMA读取测试 \r\n");
    
11. 
    
12.     while (1)
    
13.     {
    
14. 
    
15.         printf("\r\n The current ADCH1 value = %d \r\n", ADC_ConvertedValue[0]);
    
16.         printf("\r\n The current ADCH2 value = %d \r\n", ADC_ConvertedValue[1]);
    
17.         printf("\r\n The current ADCH3 value = %d \r\n", ADC_ConvertedValue[2]);
    
18.         printf("\r\n The current ADCH4 value = %d \r\n", ADC_ConvertedValue[3]);
    
19.         printf("\r\n The current ADCH5 value = %d \r\n", ADC_ConvertedValue[4]);
    
20. 
    
21.         Delay_Ms(500);
    
22.     }
    
23. }

复制代码

main.c文件主要进行函数初始化和ADC值打印输出。


4、下载验证

将编译好的程序下载到开发板并复位，使用杜邦线将PA1-5引脚与3.3V引脚和GND引脚连接起来，其中，PA1-3接GND引脚，PA4-5接3.3V引脚，串口显示如下：

ADC-DMA读取多通道.rar附件下载
29、ADC-DMA读取多通道.rar (482.54 KB, 下载次数: 11)

2021-9-10 17:14 上传

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完