STM32CubeMXADC详解

发布时间：2023-05-19

一、ADC的基本概念

模拟数字转换器（ADC）是一种将模拟电压转换为数字量的电子设备。它可以将来自传感器或其他电子设备的模拟信号转换为数字信号，以便微处理器可以进行分析和处理。在嵌入式系统中，ADC是一个非常重要的模块。 在STM32微控制器中，ADC通常用于采集模拟信号，这些信号可以来自于温度传感器、加速器、电池电压检测等外围设备。

二、STM32CubeMXADC简介

STM32CubeMXADC是一款图形化的开发工具，它可以用于生成初始化代码，以便快速地配置和启用STM32微控制器的ADC模块。用户可以使用STM32CubeMXADC进行配置，以便生成C代码，以便在开发中使用。 STM32CubeMXADC是STM32CubeMX软件套件的一部分，为STM32微控制器的开发提供了更高的效率和可靠性。

三、配置ADC

在使用STM32CubeMXADC配置ADC之前，首先需要安装STM32CubeMX软件，并确定微控制器型号。 按照以下步骤进行操作：

  1. 打开STM32CubeMX软件，选择选项卡“Pinout & Configuration”。
  2. 选择适当的微控制器型号。
  3. 选择“Configure”选项卡，然后选择“ADC”。
  4. 在“ADC”选项卡中，选择要使用的ADC通道并配置相应的参数，例如采样时间、ADC分辨率以及参考电压等。
  5. 根据需要配置DMA和中断等选项。
  6. 单击“生成代码”按钮，以生成C代码初始化ADC。

四、示例代码1：配置单通道ADC

/* ADC初始化结构体 */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
/* ADC初始化函数 */
void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;
  /* ADC时钟使能 */
  __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
  /* ADC滤波器时钟使能 */
  __HAL_RCC_HSI14_CLK_ENABLE();
  /**ADC1 GPIO Configuration    
  PA0     ------> ADC1_IN1 
  */
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  /* ADC句柄配置 */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = DISABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_OVERWRITTEN;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon1 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon2 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon3 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon4 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  HAL_ADC_Init(&hadc1);
  /* ADC通道配置 */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
  sConfig.Rank = ADC_RANK_CHANNEL_NUMBER;
  sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5;
  sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
  sConfig.Offset = 0;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
}

五、示例代码2：配置DMA

/* ADC初始化结构体 */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
/* DMA初始化结构体 */
DMA_HandleTypeDef hdma_adc1;
/* ADC初始化函数 */
void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;
  /* ADC时钟使能 */
  __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
  /* ADC滤波器时钟使能 */
  __HAL_RCC_HSI14_CLK_ENABLE();
  /**ADC1 GPIO Configuration    
  PA0     ------> ADC1_IN1 
  */
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  /* ADC句柄配置 */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_OVERWRITTEN;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon1 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon2 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon3 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon4 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  HAL_ADC_Init(&hadc1);
  /* ADC通道配置 */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
  sConfig.Rank = ADC_RANK_CHANNEL_NUMBER;
  sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5;
  sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
  sConfig.Offset = 0;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
  /* DMA时钟使能 */
  __HAL_RCC_DMA1_CLK_ENABLE();
  /* DMA句柄配置 */
  hdma_adc1.Instance = DMA1_Channel1;
  hdma_adc1.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
  hdma_adc1.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;
  hdma_adc1.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;
  hdma_adc1.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;
  hdma_adc1.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;
  hdma_adc1.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;
  hdma_adc1.Init.Priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
  HAL_DMA_Init(&hdma_adc1);
  /* 将DMA通道与ADC请求关联 */
  __HAL_LINKDMA(&hadc1,DMA_Handle,hdma_adc1);
  /* 启动DMA */
  HAL_DMA_Start(&hdma_adc1, (uint32_t)&hadc1.Instance->DR, (uint32_t)&adcValue, 1);
  /* 启动ADC */
  HAL_ADC_Start(&hadc1);
}

六、示例代码3：配置中断

/* ADC初始化结构体 */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
/* ADC中断结构体 */
ADC_HandleTypeDef hadc1;
/* ADC初始化函数 */
void MX_ADC1_Init(void)
{
  ADC_ChannelConfTypeDef sConfig;
  /* ADC时钟使能 */
  __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();
  /* ADC滤波器时钟使能 */
  __HAL_RCC_HSI14_CLK_ENABLE();
  /**ADC1 GPIO Configuration    
  PA0     ------> ADC1_IN1 
  */
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0;
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
  HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
  /* ADC句柄配置 */
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
  hadc1.Init.ScanConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;
  hadc1.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE;
  hadc1.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;
  hadc1.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 1;
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;
  hadc1.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;
  hadc1.Init.LowPowerAutoWait = DISABLE;
  hadc1.Init.Overrun = ADC_OVR_DATA_OVERWRITTEN;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon1 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon2 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon3 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  hadc1.Init.ADCSamplingTimeCommon4 = ADC_SAMPLETIME_1CYCLE_5;
  HAL_ADC_Init(&hadc1);
  /* ADC通道配置 */
  sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_0;
  sConfig.Rank = ADC_RANK_CHANNEL_NUMBER;
  sConfig.SingleDiff = ADC_SINGLE_ENDED;
  sConfig.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_41CYCLES_5;
  sConfig.OffsetNumber = ADC_OFFSET_NONE;
  sConfig.Offset = 0;
  HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);
  /* 启动ADC */
  HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
}
/* ADC中断处理函数 */
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)
{
  if(hadc->Instance == ADC1)
  {
    /* 用户代码 */
  }
}
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