STM32基础设计（5）---ADC转换（中断方式）

其他 2018-08-04 07:55:11 阅读次数: 0

本文简单介绍了STM32F103C8，通过中断方式读取电压，不过最后楼主读取参考电压失败，还没有找到错误，所以读取的电压只能十六进制显示，如有不便请忽略本文！

本文的介绍按照一般流程来走：

1，串口的初始化

2，ADC初始化

3，中断初始化

4，编写中断函数

5，编写主函数

接下来详细介绍：

1，串口的初始化：

void usart_init()
{
	 GPIO_InitTypeDef Uart_A;  
      
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);  
    Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;  
    Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
    GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);  
      
    Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;  
    Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
    GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);   
	
	USART_InitTypeDef Uart;  
      
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);  
    Uart.USART_BaudRate = 115200;  
    Uart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  
    Uart.USART_Mode = USART_Mode_Tx;  
    Uart.USART_Parity = USART_Parity_No;  
    Uart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  
    Uart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  
    USART_Init(USART1,&Uart);  
      
    USART_Cmd(USART1,ENABLE);  
    USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC); 
}

关于本段代码，我前面写的文章STM32基础设计（3）有详细讲解，此处不再赘述。

2，ADC初始化

typedef struct
{//配置ADC的模式，一个ADC是独立模式，2个是双模式
  uint32_t ADC_Mode;                      /*!< Configures the ADC to operate in independent or
                                               dual mode. 
                                               This parameter can be a value of @ref ADC_mode */
//配置ADC是否使用扫描，单通道不扫描，多通道扫描
  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 */
//配置ADC是单次转换还是连续转换
  FunctionalState ADC_ContinuousConvMode; /*!< Specifies whether the conversion is performed in
                                               Continuous or Single mode.
                                               This parameter can be set to ENABLE or DISABLE. */
//外部触发选择
  uint32_t ADC_ExternalTrigConv;          /*!< Defines the external trigger used to start the analog
                                               to digital conversion of regular channels. This parameter
                                               can be a value of @ref ADC_external_trigger_sources_for_regular_channels_conversion */
//转换结果数据对其方式
  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 */
//ADC转换的通道数目
  uint8_t ADC_NbrOfChannel;               /*!< Specifies the number of ADC channels that will be converted
                                               using the sequencer for regular channel group.
                                               This parameter must range from 1 to 16. */
}ADC_InitTypeDef;

下面粘贴代码：

void Adc_Init()
{
	ADC_InitTypeDef adc;//定义ADC结构的变量
	GPIO_InitTypeDef io_b;//定义串口结构体变量 ，开发板上的电源接的是GPIOB端口的 1引脚，查数据手册，其为ADC1的9通道
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//开时钟（即把心脏激活）
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	io_b.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;//设置端口引脚为 引脚1
	io_b.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;//设置为输入模式
	io_b.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//最高速率为50MHz
	GPIO_Init(GPIOB,&io_b);初始化引脚
	ADC_DeInit(ADC1);先将外设ADC1的全部寄存器重设为默认值 ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);谁能外部参照电压（勿忘）
	adc.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;设置ADC为独立模式
	adc.ADC_ScanConvMode = ENABLE;使能扫描模式
	adc.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;使能连续扫描
	adc.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;不使用外部触发
	adc.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;数据右对齐
	adc.ADC_NbrOfChannel = 2;来制定用几个ADC通达（勿忘）
	ADC_Init(ADC1,&adc);初始化ADC寄存器
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);制定用哪个ADC转换、第几个通道，转换的顺序、转换的周期
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_17,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
	//这里需要根据数据手册来设定通道，数据手册上会说明那个引脚对应那个通道，外接电源接到那个引脚上就可以了，必须按照数据手册的要求来，不然肯定会出错，博主在这里就有一个很大很大的教训，望读者谨记
	ADC_ITConfig(ADC1,ADC_IT_EOC,ENABLE);打开ADC中断
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);使能ADC1
	ADC_ResetCalibration(ADC1);复位ADC1的校准寄存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));等待校准寄存器复位完成
	
	ADC_StartCalibration(ADC1);开始ADC1校准
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));等待ADC1校准完成
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);使能指定的ADC1的软件转换启动功能
}

3.中断初始化

void adc_nvic_init()
{
	
	NVIC_InitTypeDef nvic;定义中断结构体
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);设置中断分组
	nvic.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;制定专断通道
	nvic.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;使能中断
	nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;抢占优先级
	nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;子优先级
	NVIC_Init(&nvic);初始化
	
	NVIC_InitTypeDef usart1;定义中断结构体
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);设置中断分组
	usart1.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;指定中断通道
	usart1.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;设能中断通道
	usart1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;抢占优先级
	usart1.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;子优先级
	NVIC_Init(&usart1);中断初始化
}

博主在这里遇到一个问题，该问题时，中断分组的设置，上面两段程序得分别设置中断分组，要不然会有一个中断不会执行（没有再次设置中断分组的那个），不知道是博主代码规范的问题还是就必须这样设置。博主还未搞懂，如果读者有知道这个问题答案的，请在评论里赐教，不胜感激。

4，编写中断函数

先粘贴代码：

void ADC1_2_IRQHandler()
{
	if(ADC_GetITStatus(ADC1,ADC_IT_EOC) == SET)这里使用来判断，如果已经转换完成EOC位为1，具体请查看参考手册ADC状态寄存器ADC_SR的eEOC位
	{if(count_1%2 == 0){代码中的if语句中的嵌套if语句是用来区分外接电源电压和内部参考电压的。具体见下面的解释
		ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
		count_1++;
	}else
			{
				ADC_ConvertedValue_1 = ADC_GetConversionValue(ADC1);
				//ADC_ConvertedValue_1 = ADC1->DR;
				count_1++;
			}
	}
	ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_EOC);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE))判断是否可以发送数据
	{
		USART1->CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;在这里笔者也碰到了问题，详见下文
		USART1->DR = car;
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
		//USART1->CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
	}
	
	if(USART1->SR & USART_SR_RXNE)判断是否可以接收数据
	{
		volatile int8_t com_data;
		com_data = USART1->DR;
	}
}

在ADC中断服务函数中，代码中的if语句中的嵌套if语句是用来区分外接电源电压和内部参考电压的，因为第一次接受的是外部电源电压，第二次接受的是内部参考电压，所以可以利用奇偶数，即偶数用ADC_ConvertedValue来存放外部电源电压值，奇数时用ADC_ConvertedValue_1来存放参考电压值。但是，笔者发现，这样会失败，经过串口调试发现两次接受到的值都一样，笔者初步认为，可能是ADC的转换速率太快了，具体什么歌情况还不清楚，等下一个基础设计ADC转换（DMA方式）的时候在细究。

笔者，在调试程序的时候发现，通过中断的方式进行串口通信必须在给DR赋值之前将CR1寄存器的 TXEIE寄存器置0，以防止DE接受完数据后再次进入中断，要不然将数据赋值给DR后会一直进入中断（笔者在调试的时候发现，会一直重复输出一个值，笔者猜测这不是因为中断结束不了，而是因为，嵌套了N层循环，但是根据STM32参考手册的543页，TXEIE为明明解释是由软件设置，笔者在主函数里设置了TXEIE为0，发现没有用，如果在中断服务函数中不再次清零，就跳不出中断。），另外DR接受完数据后，还要加一句

while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);

要是没有这一句，串口调试时发现，一个值连续打印两次。（笔者猜测是不是因为电脑速度太快了。）

以上两个问题，笔者还没有找到原因，只是找到了解决方法，希望看到这篇文章的读者，如果知道原因，请不吝赐教，在下不胜感激。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2018年3月27日补：

关于那个还要在中断服务函数中再次将TXEIE设置为零，是因为发送中断是通过 打开中断函数（USART_ITConfig）进入的，该函数中已经将CR1寄存器中的TXEIE位置1 的，所以中断服务函数中还要再次清0，以防止再中断。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5，编写主函数

int main()
{
	void PrintU16(uint16_t num);
	void PrintHexU8(uint8_t data);

	Adc_Init();
	adc_nvic_init();
	usart_init();
	while(1)
	{
		num = (uint16_t)(2.0f* ADC_ConvertedValue/ADC_ConvertedValue_1 *1.2f*100 );参考电压是1.2f通过比例关系算出实际电压。
		PrintU16(num);
		delay(1000);
	}
}

笔者并没有计算出准确的电压值，只是采集到两个电压值，笔者猜测，可能是因为ADC的转换速率太快，导致笔者的  通过奇偶数来区分内部电压和外部电压不管用了，笔者还在思考解决方式，如果读者有好的方法，请指教。

本文到此结束，下面是完整代码：

#include<stm32f10x.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
	
char car;
static char count_1=0;//当做奇偶数
uint16_t ADC_ConvertedValue;//存放电源电压
uint16_t ADC_ConvertedValue_1;//存放内部参照电压
	static uint16_t num=0;
void delay(uint n)
{
	int i,j;
	for(i=0;i<n;i++)
	for(j=0;j<8500;j++);
}

void Adc_Init()
{
	ADC_InitTypeDef adc;
	GPIO_InitTypeDef io_b;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	io_b.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
	io_b.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	io_b.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&io_b);
	
	ADC_DeInit(ADC1);
	ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);
	adc.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	adc.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
	adc.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
	adc.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	adc.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	adc.ADC_NbrOfChannel = 2;
	ADC_Init(ADC1,&adc);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_9,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_17,2,ADC_SampleTime_239Cycles5);
	
	ADC_ITConfig(ADC1,ADC_IT_EOC,ENABLE);
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
	
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
}

void adc_nvic_init()
{
	
	NVIC_InitTypeDef nvic;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	nvic.NVIC_IRQChannel = ADC1_2_IRQn;
	nvic.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	nvic.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
	nvic.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
	NVIC_Init(&nvic);
	
	NVIC_InitTypeDef usart1;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
	usart1.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	usart1.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	usart1.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	usart1.NVIC_IRQChannelSubPriority= 0;
	NVIC_Init(&usart1);
}

void usart_init()
{
	 GPIO_InitTypeDef Uart_A;  
      
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA ,ENABLE);  
    Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;  
    Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;  
    GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);  
      
    Uart_A.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;  
    Uart_A.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
    Uart_A.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; 
    GPIO_Init(GPIOA,&Uart_A);   
	
	USART_InitTypeDef Uart;  
      
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);  
    Uart.USART_BaudRate = 115200;  
    Uart.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  
    Uart.USART_Mode = USART_Mode_Tx;  
    Uart.USART_Parity = USART_Parity_No;  
    Uart.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  
    Uart.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  
    USART_Init(USART1,&Uart);  
      
    USART_Cmd(USART1,ENABLE);  
    USART_ClearFlag(USART1,USART_FLAG_TC); 
}
int main()
{
	void PrintU16(uint16_t num);
	void PrintHexU8(uint8_t data);

	Adc_Init();
	adc_nvic_init();
	usart_init();
	while(1)
	{
		num = (uint16_t)(2.0f* ADC_ConvertedValue/ADC_ConvertedValue_1 *1.2f*100 );

		PrintU16(num);
		delay(1000);
	}
}

void PrintU16(uint16_t num)
{
	void PrintHexU8(uint8_t data);
	uint8_t w5,w4,w3,w2,w1;
	w5 = num % 100000/10000;
	w4 = num % 10000/1000;
	w3 = num % 1000/100;
	w2 = num % 100/10;
	w1 = num % 10;
	PrintHexU8('0' + w5);
	PrintHexU8('0' + w4);
	PrintHexU8('0' + w3);
	PrintHexU8('0' + w2);
	PrintHexU8('0' + w1);
}

void PrintHexU8(uint8_t data)
{
	car = data;
	if(!(USART1->CR1 & USART_CR1_TXEIE))
		USART_ITConfig(USART1,USART_IT_TXE,ENABLE);//打开发送中断
}

void ADC1_2_IRQHandler()
{
	if(ADC_GetITStatus(ADC1,ADC_IT_EOC) == SET)
	{if(count_1%2 == 0){
		ADC_ConvertedValue = ADC_GetConversionValue(ADC1);
		count_1++;
	}else
			{
				ADC_ConvertedValue_1 = ADC_GetConversionValue(ADC1);
				count_1++;
			}
	}
	ADC_ClearITPendingBit(ADC1,ADC_IT_EOC);
}

void USART1_IRQHandler(void)
{
	if(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE))
	{
		USART1->CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
		USART1->DR = car;
		while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TXE) == RESET);
		//USART1->CR1 &= ~USART_CR1_TXEIE;
	}
	
	if(USART1->SR & USART_SR_RXNE)
	{
		volatile int8_t com_data;
		com_data = USART1->DR;
	}
}



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