7.AD转换—基于CT117E开发板的STM32库函数编程

说明一下，使用到的库函数分布在 stm32f10x_adc.c 文件和 stm32f10x_adc.h 文件中。下面讲解其详细步骤：

1 ） 开启 PA  口和 和 ADC1  时钟，设置 PA1  为模拟输入。

STM32F103RCT6 的 ADC 通道 1 在 PA1 上，所以，我们先要使能 PORTA 的时钟，然后设置 PA1 为模拟输入。使能 GPIOA 和 ADC 时钟用 RCC_APB2PeriphClockCmd函数，设置 PA1的输入方式，使用 GPIO_Init 函数即可。这里我们列出 STM32 的 ADC 通道与 GPIO 对应表：

2 ）复位 ADC1 ，同时设置 ADC1 

开启 ADC1 时钟之后，我们要复位 ADC1，将 ADC1 的全部寄存器重设为缺省值之后我们就可以通过 RCC_CFGR 设置 ADC1 的分频因子。分频因子要确保 ADC1 的时钟（ADCCLK）不要超过 14Mhz。 这个我们设置分频因子位 6，时钟为 72/6=12MHz,库函数的实现方法是:

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);

ADC 时钟复位的方法是：

ADC_DeInit(ADC1);//复位指定的 ADC。

3 ）初始化 ADC1  参数，设置 ADC1 

在设置完分频因子之后，我们就可以开始 ADC1 的模式配置了，设置单次转换模式、触发方式选择、 数据对齐方式等都在这一步实现。 同时， 还要设置 ADC1 规则序列的相关信息，这里只有一个通道，并且是单次转换的，所以设置规则序列中通道数为 1。这些在库函数中是通过函数 ADC_Init 实现的，下面看其定义：

void ADC_Init(ADC_TypeDef* ADCx, ADC_InitTypeDef* ADC_InitStruct)；

从函数定义可以看出，第一个参数是指定 ADC 号。这里我们来看看第二个参数，跟其他外设初始化一样，同样是通过设置结构体成员变量的值来设定参数。

typedef struct
{
uint32_t ADC_Mode;
FunctionalState ADC_ScanConvMode;
FunctionalState ADC_ContinuousConvMode;
uint32_t ADC_ExternalTrigConv;
uint32_t ADC_DataAlign;
uint8_t ADC_NbrOfChannel;
}ADC_InitTypeDef;

参数 ADC_Mode 故名是以是用来设置 ADC 的模式。前面讲解过，ADC 的模式非常多，包括独立模式，注入同步模式等等，这里我们选择独立模式，所以参数为 ADC_Mode_Independent。

参数 ADC_ScanConvMode 用来设置是否开启扫描模式，因为我们的实验是单通道单次转换，所以这里我们选择不开启值 DISABLE 即可。

参数 ADC_ContinuousConvMode 用来设置是否开启连续转换模式，因为是单次转换模式，所以我们选择不开启连续转换模式，DISABLE 即可。

参数 ADC_ExternalTrigConv 是用来设置启动规则转换组转换的外部事件， 这里我们选择软件触发，选择值为 ADC_ExternalTrigConv_None 即可。

参数 DataAlign 用来设置 ADC 数据对齐方式是左对齐还是右对齐，这里我们选择右对齐方式ADC_DataAlign_Right。

参数 ADC_NbrOfChannel 用来设置规则序列的长度，我们实验只开启一个通道，所以值为 1 即可。

通过上面对每个参数的讲解，下面来看看初始化范例：

ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  //ADC 工作模式:独立模式
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  //AD 单通道模式
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //AD 单次转换模式
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
//转换由软件而不是外部触发启动
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //ADC 数据右对齐
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;//顺序进行规则转换的 ADC 通道的数目 1
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);  //根据指定的参数初始化外设 ADCx

4）使能 ADC  并校准。

在设置完了以上信息后，我们就使能 AD 转换器，执行复位校准和 AD 校准，注意这两步是必须的！不校准将导致结果很不准确。

使能指定的 ADC 的方法是：

ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);  //使能指定的 ADC1

执行复位校准的方法是：

ADC_ResetCalibration(ADC1);

执行 ADC 校准的方法是：

ADC_StartCalibration(ADC1);  //开始指定 ADC1 的校准状态

记住， 每次进行校准之后要等待校准结束。 这里是通过获取校准状态来判断是否校准是否结束。下面我们一一列出复位校准和 AD 校准的等待结束方法：

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待复位校准结束
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校 AD校准结束

5）读取 ADC  值。

在上面的校准完成之后，ADC 就算准备好了。接下来我们要做的就是设置规则序列 1 里面的通道，采样顺序，以及通道的采样周期，然后启动 ADC 转换。在转换结束后，读取 ADC 转换结果值就是了。这里设置规则序列通道以及采样周期的函数是：

void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel,
uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)；

我们这里是规则序列中的第 1 个转换，同时采样周期为 239.5，所以设置为：

ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );

软件开启 ADC 转换的方法是：

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//使能指定的 ADC1 的软件转换启动功能

开启转换之后，就可以获取转换 ADC 转换结果数据，方法是：

ADC_GetConversionValue(ADC1);

同时在 AD 转换中，我们还要根据状态寄存器的标志位来获取 AD 转换的各个状态信息。库函数获取 AD 转换的状态信息的函数是：

FlagStatus ADC_GetFlagStatus(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_FLAG)

比如我们要判断 ADC1d 的转换是否结束，方法是：

while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束

通过以上几个步骤的设置， 我们就能正常的使用 STM32 的 ADC1 来执行 AD 转换操作了。这里还需要说明一下 ADC 的参考电压,开发板使用的是STM32F103RCT6，该芯片没有外部参考电压引脚，ADC 的参考电压直接取自 VDDA，也就是 3.3V。

这是初始化函数

void ADC_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
//PB0-ADC channel 8
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
// ADC1 
ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  
ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;  //
ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 1, ADC_SampleTime_13Cycles5);    
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);   
ADC_ResetCalibration(ADC1);
/* Check the end of ADC1 reset calibration register */
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));
ADC_StartCalibration(ADC1);
/* Check the end of ADC1 calibration */
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
}

下面这个函数用于获得ADC的值

float Read_ADC(void)
{
float ADC_VALUE;
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
Delay_Ms(5);
ADC_VALUE = ADC_GetConversionValue(ADC1)*3.30/0xfff;
return ADC_VALUE;
}