STM32的ADC

文章参考：STM32F1 ADC模数转换简介及结构分析、STM32—ADC详解、STM32之ADC+步骤小技巧、STM32ADC的基本原理、stm32之ADC、STM32之ADC配置、STM32的ADC编程方法总结、下面来讲一下STM32的ADC应用、关于STM32F107RCT6使用8M晶振串口波特率错误的问题

一、 ADC简介

将模拟量转换为数字量的过程称为模式（A/D）转换，完成这一转换的期间成为模数转换器（简称ADC，analog to digital converter）。ADC转换器技术指标：转换速度，相对精度，分辨率。按照其转换原理主要分为逐次逼近型、双积分型、并联比较型三种。转换速度和相对精度的比较如下：

STM32的ADC是一种12位的逐次逼近型模数转换器。它有多达18个通道，可测16个外部和2个内部信号源。各通道的A/D转换可以采用单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC转换结果可以是左对齐或右对齐方式存储在16位的数据寄存器中。模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。在拥有2个或多个ADC模块的芯片中，支持双ADC模式。模拟输入通道ADC1_IN16连接内部温度传感器。 STM32的ADC输入时钟不得超过14MHz，它是由PCLK2经分频产生。

二、ADC的主要特征

ADC的结构框图如下，把 ADC 结构框图分成 7 个子模块，按照顺序依次进行简单介绍。

1. 电压输入引脚

ADC 输入电压范围为： VREF- ≤ VIN ≤ VREF+。由 VREF-、 VREF+ 、VDDA 、 VSSA 这四个外部引脚决定，其电气特性如下表，所以，ADC供电要求：2.4V到3.6V。一般把 VSSA 和 VREF-接地，把 VREF+和 VDDA 接 3.3V，因此 ADC 的输入电压范围为：0-3.3V。我们使用的开发板 ADC输入电压范围为 0-3.3V。

如果想让 ADC 测试负电压或者更高的正电压，可以在外部加一个电压调理电路，把需要转换的电压抬升或者降压到 0~3.3V，这样 ADC 就可以测量了。但一定不要直接将高于 3.3V 的电压接到 ADC 管脚上，那样将可能烧坏芯片。

2. ADC输入时钟ADC_CLK

ADC 输入时钟 ADC_CLK 由 APB2 经过分频产生，最大值是 14MHz，分频因子由 RCC 时钟配置寄存器 RCC_CFGR 的位 15:14 ADCPRE[1:0]设置，可以是2/4/6/8 分频，注意这里没有 1 分频。

从图中可以看出，STM32F107的SYSCLK时钟有2条配置路线。第一条可以使用8M外部晶振，9倍频来配置系统时钟72MHz，即PCLK2（APB2时钟）为 72M，而 ADC最大工作频率为 14M，所以一般设置分频因子为 6，这样 ADC 的输入时钟为 12M。第二条可以使用25M外部晶振来配置，经过PLL2预分频因子5，8倍频，获得PLL2_CLK=（HSE / 5） * 8 = 40 MHz，再经过PLL预分频因子5，7倍频，获得PLL_CLK = （PLL2_CLK/ 5） * 7 = 56 MHz，即得系统56MHz时钟，即PCLK2（APB2时钟）为56MHz，PCLK2进行4分频得到 ADC_CLK = 14 MHz。

ADC 要完成对输入电压的采样需要若干个 ADC_CLK 周期，采样的周期数可通过 ADC 采样时间寄存器 ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2 中的 SMP[2:0]位设置，ADC_SMPR2 控制的是通道 0-9， ADC_SMPR1 控制的是通道 10-17。每个通道可以分别用不同的时间采样。其中采样周期最小是 1.5 个，即如果我们要达到最快的采样，那么应该设置采样周期为 1.5 个周期，这里说的周期就是1/ADC_CLK。采样周期有如下图。

ADC 的总转换时间跟 ADC 的输入时钟和采样时间有关，其公式如下：
Tconv = 采样时间 + 12.5 个周期
其中 Tconv 为 ADC 总转换时间，当 ADC_CLK=14Mhz 的时候，并设置 1.5 个周期的采样时间，则 Tcovn=1.5+12.5=14 个周期=1us。通常经过 ADC 预分频器能分频到最大的时钟只能是 12M，采样周期设置为 1.5 个周期，算出最短的转换时间为 1.17us，这个才是最常用的。

3. 输入通道

STM32 的 ADC 的输入通道多达 18 个，可测16个外部和2个内部信号源，其中外部的 16 个通道就是框图中的 ADCx_IN0、ADCx_IN1、…、ADCx_IN15（x=1/2/3，表示 ADC 数），通过这 16 个外部通道可以采集模拟信号。这 16 个通道对应着不同的 IO 口，如下图。其中 ADC1 还有 2 个内部通道：ADC1 的通道 16 连接到了芯片内部的温度传感器，通道 17 连接到了内部参考电压 VREFINT。ADC2 和ADC3 的通道 16、 17 全部连接到了内部的 VSS。

4. 通道选择

外部的 16 个通道在转换的时候可分为 2 组通道：规则通道组和注入通道组。

规则组：由多达16个转换通道组成。对一组指定的通道，按照指定的顺序，逐个转换这组通道，转换结束后，再从头循环；这指定的通道组就称为规则组，规则通道和它们的转换顺序在ADC_SQRx寄存器中选择。规则组中转换的总数应写入ADC_SQR1寄存器的L[3:0]位中。平时的ADC转换都是用规则通道实现的。

注入组：由多达4个转换通道组成。实际应用中，有可能需要临时中断规则组的转换，对某些通道进行转换，这些需要中断规则组而进行转换的通道组，就称为注入组。注入通道和它们的转换顺序在ADC_JSQR寄存器中选择。注入组里的转换总数目应写入ADC_JSQR寄存器的L[1:0]位中。

注：对于ADC模块来说，它按规则转换规则组时，被要求临时转换规则组之外的某些通道，就好像这组通道临时注入了原来的顺序，所以形象地称其为注入组。当有注入通道需要转换时，规则通道的转换会停止，优先执行注入通道的转换，当注入通道的转换执行完毕后，再回到之前规则通道进行转换，相当于中断，如下图所示。

在任意多个通道上以任意顺序进行的一系列转换构成成组转换。例如，可以如下顺序完成转换：通道3、通道8、通道2、通道 2、通道0、通道2、通道2、通道15。

规则通道组序列寄存器有 3 个，分别是 SQR3、 SQR2、 SQR1，它们控制了规则通道中的转换顺序，如下图所示。只要在对应的寄存器位SQx中写入相应的通道，这个通道就是第x个转换。例如通道 3 想第一次转换，那么在 SQ1[4:0]写 3即可。具体使用多少个通道，由 SQR1 的位 L[3:0]决定，最多 16 个通道。

注入通道组序列寄存器只有一个，是 JSQR。它最多支持 4 个通道，具体多少个由 JSQR 的 JL[1:0]决定。注意：

当 JL[1:0] = 3（有 4 次注入转换）时， ADC 将按以下顺序转换通道：JSQ1[4:0]、 JSQ2[4:0]、 JSQ3[4:0] 和 JSQ4[4:0]。

当 JL[1:0] = 2 （有 3 次注入转换）时，ADC 将按以下顺序转换通道：JSQ2[4:0]、JSQ3[4:0] 和 JSQ4[4:0]。

当 JL[1:0] = 1 （有 2 次注入转换）时，ADC 转换通道的顺序为：先是 JSQ3[4:0]，而后是 JSQ4[4:0]。

当 JL[1:0] = 0（有 1 次注入转换）时， ADC 将仅转换 JSQ4[4:0] 通道。

如果在转换期间修改 ADC_SQRx 或 ADC_JSQR 寄存器，将复位当前转换并向ADC 发送一个新的启动脉冲，以转换新选择的通道组。

5. 数据寄存器

转换完成后的数据就存放在数据寄存器中，但数据的存放也分为规则通道转换数据和注入通道转换数据的。

规则数据寄存器

规则数据寄存器负责存放规则通道转换的数据，通过32位寄存器ADC_DR来存放。

当使用ADC独立模式（也就是只使用一个ADC，可以使用多个通道）时，数据存放在低16位中；当使用ADC多模式时，高16位存放ADC2的数据。因为 STM32F1 的 ADC 是 12 位转换精度，而数据寄存器是 16 位，所以 ADC在存放数据的时候就有左对齐和右对齐区分。如果是左对齐，ADC转换完成数据存放在 ADC_DR 寄存器的[15:4]位内；如果是右对齐，则存放在 ADC_DR 寄存器的[11:0]位内。具体选择何种存放方式，需通过 ADC_CR2 的 11 位 ALIGN 设置。

在规则组中，含有 16 路通道，对应着存放规则数据的寄存器只有 1 个，如果使用多通道转换，那么转换后的数据就全部挤在 ADC_DR 寄存器内，前一个时间点转换的通道数据，就会被下一个时间点的另外一个通道转换的数据覆盖掉，所以当通道转换完成后就应该把数据取走，或者开启 DMA 模式，把数据传输到内存里面，不然就会造成数据的覆盖。最常用的做法就是开启 DMA 传输。如果没有使用 DMA 传输，我们一般通过 ADC 状态寄存器 ADC_SR 获取当前 ADC 转换的进度状态，进而进行程序控制。

注入数据寄存器

注入通道转换的数据寄存器有4个，由于注入通道最多有4个，所以注入通道转换的数据都有固定的存放位置，不会跟规则寄存器那样产生数据覆盖的问题。ADC_JDRx 是 32 位的，低 16 位有效，高 16 位保留，数据同样分为左对齐和右对齐，具体是以哪一种方式存放，由ADC_CR2 的 11 位 ALIGN 设置。

6. 触发源

选择好输入通道，设置好转换顺序，接下来就可以开始转换。要开启 ADC转换，可以直接设置 ADC 控制寄存器 ADC_CR2 的 ADON 位为 1，即使能 ADC。当然 ADC 还支持外部事件触发转换，触发源有很多，具体选择哪一种触发源，由 ADC控制寄存器 2（ADC_CR2）的 EXTSEL[2:0]和 JEXTSEL[2:0]位来控制。EXTSEL[2:0]用于选择规则通道的触发源，JEXTSEL[2:0]用于选择注入通道的触发源。选定好触发源之后，触发源是否要激活，则由 ADC 控制寄存器 ADC_CR2 的20位 EXTTRIG 和15位JEXTTRIG 这两位来激活。

7. 中断

当发生如下事件且使能相应中断标志位时，ADC 能产生中断。

1）转换结束（规则转换）与注入转换结束

数据转换结束后，如果使能中断转换结束标志位，转换一结束就会产生转换结束中断，可以在中断函数中读取规则或注入数据寄存器的值。

2）模拟看门狗事件

当被 ADC 转换的模拟电压低于低阈值或者高于高阈值时，就会产生中断，AWD模拟看门狗状态位被置1。阀值位于ADC_HTR和ADC_LTR寄存器的最低12个有效位中。通过设置ADC_CR1寄存器的AWDIE位以允许产生相应中断。

8. DMA 请求

规则转换和注入转换均有外部触发选项，规则通道转换期间有DMA请求产生，将转换的数据从ADC_DR寄存器传输到用户指定的目的地址。而注入转换则无DMA请求，需要用查询或中断的方式保存转换的数据。

因为规则通道转换的值储存在一个仅有的数据寄存器中，所以当转换多个规则通道时需要使用DMA，这可以避免丢失已经存储在ADC_DR寄存器中的数据。

要注意的是只有 ADC1 和 ADC3 可以产生DMA 请求。由ADC2转化的数据可以通过双ADC模式，利用ADC1的DMA功能传输一般我们在使用 ADC 的时候都会开启 DMA 传输。

9. 转换模式

STM32的ADC的各通道的转换模式有：单次转换模式、连续转换模式、扫描模式、中断模式。

单次转换模式：ADC只执行一次转换。可以通过 ADC_CR2 寄存器的ADON 位（只适用于规则通道）启动，也可以通过外部触发启动（适用于规则通道和注入通道），这时 CONT 位为 0。

一旦选择通道的转换完成：1）如果一个规则通道被转换：转换数据被存储在16位ADC_DR寄存器中；EOC（转换结束）标志被设置；如果设置了EOCIE，则产生中断；2）如果一个注入通道被转换：转换数据被储存在16的ADC_DRJ1寄存器中；JEOC（注入转换结束）标志位被设置；如果设置了JEOCIE位，则产生中断。然后ADC停止；

连续转换模式：ADC 结束一个转换后立即启动一个新的转换。CONT 位为 1 时，可通过外部触发或将 ADC_CR2 寄存器中的 ADON 位置 1 来启动此模式（仅适用于规则通道）。需要注意的是：此模式无法连续转换注入通道。连续模式下唯一的例外情况是，注入通道配置为在规则通道之后自动转换（使用JAUTO 位）。

每个转换后：1）如果一个规则通道被转换：转换数据被存储在16位ADC_DR寄存器中；EOC（转换结束）标志被设置；如果设置了EOCIE，则产生中断；2）如果一个注入通道被转换：转换数据被储存在16的ADC_DRJ1寄存器中；JEOC（注入转换结束）标志位被设置；如果设置了JEOCIE位，则产生中断。然后ADC停止；

扫描模式：用来扫描一组模拟通道。扫描模式可通过设置ADC_CR1寄存器的SCAN位来选择。一旦这个位被设置，ADC扫描所有被ADC_SQRX寄存器(对规则通道)或ADC_JSQR(对注入通道)选中的所有通道。在每个组的每个通道上执行单次转换。在每个转换结束时，同一组的下一个通道被自动转换。如果设置了CONT位，转换不会在选择组的最后一个通道上停止，而是再次从选择组的第一个通道继续转换。如果设置了DMA位，在每次EOC后，DMA控制器把规则组通道的转换数据传输到SRAM中。而注入通道转换的数据总是存储在ADC_JDRx寄存器中。

间断模式：每触发一次，转换序列中n个通道，有多种触发方式。

规则组：此模式通过设置ADC_CR1寄存器上的DISCEN位激活。它可以用来执行一个短序列的n次转换(n<=8)，此转换是ADC_SQRx寄存器所选择的转换序列的一部分。数值n由ADC_CR1寄存器的DISCNUM[2:0]位给出。一个外部触发信号可以启动ADC_SQRx寄存器中描述的下一轮n次转换，直到此序列所有的转换完成为止。总的序列长度由ADC_SQR1寄存器的L[3:0]定义。

注入组：此模式通过设置ADC_CR1寄存器的JDISCEN位激活。在一个外部触发事件后，该模式按通道顺序逐个转换ADC_JSQR寄存器中选择的序列。一个外部触发信号可以启动ADC_JSQR寄存器选择的下一个通道序列的转换，直到序列中所有的转换完成为止。总的序列长度由ADC_JSQR寄存器的JL[1:0]位定义。

9. 校准

ADC有一个内置自校准模式。校准可大幅减小因内部电容器组的变化而造成的准精度误差。在校准期间，在每个电容器上都会计算出一个误差修正码(数字值)，这个码用于消除在随后的转换中每个电容器上产生的误差。通过设置ADC_CR2寄存器的CAL位启动校准。一旦校准结束，CAL位被硬件复位，可以开始正常转换。建议在上电时执行一次ADC校准。校准阶段结束后，校准码储存在ADC_DR中。

注：建议在每次上电后执行一次校准。

启动校准前，ADC必须处于关电状态(ADON=’0’)超过至少两个ADC时钟周期。

10. 双ADC模式

在有2个或以上ADC模块的产品中，可以使用双ADC模式。

共有6种可能的模式：同步注入模式、同步规则模式、快速交叉模式、慢速交叉模式、交替触发模式、独立模式。

还有可以用下列方式组合使用上面的模式：同步注入模式 + 同步规则模式、同步规则模式 + 交替触发模式、同步注入模式 + 交叉模式。

11. 温度传感器

温度传感器可以用来测量器件周围的温度(TA)。温度传感器在内部和ADC1_IN16输入通道相连接，此通道把传感器输出的电压转换成数字值。温度传感器模拟输入推荐采样时间是17.1μs，也就是ADC_CLK=14MHz，采样时间是239.5个周期=239.5/14M=17.1μs。

为使用传感器：选择ADC1_IN16输入通道，选择采样时间，设置ADC控制寄存器2(ADC_CR2)的TSVREFE位，以唤醒关电模式下的温度传感器，通过设置ADON位启动ADC转换(或用外部触发)，读ADC数据寄存器上的VSENSE 数据结果，利用下列公式得出温度，

温度(°C) = {(V25 – VSENSE) / Avg_Slope} + 25

这里： V25 = VSENSE在25°C时的数值

Avg_Slope ＝温度与VSENSE曲线的平均斜率(单位为mV/ °C 或 μV/ °C)

因此温度的转换结果是(1.43-(float)(ADCConvertedValue)/4096*3.3)*1000/4.3+25。

三、ADC实验

1. 实现的功能

该示例程序演示了如何使用ADC1和DMA连续地把ADC1的转换数据从ADC1传输到存储空间。ADC1被配置成从ADC的16号通道连续地转换数据。每次结束一次ADC转换后触发一次DMA传输，在DMA循环模式中，持续地把ADC1的DR数据寄存器的数据传输到ADC_ConvertedValue变量。然后通过LCD显示出温度的值。

2. 硬件连接

由上图可以知道，PC4连接在一个电阻调节器上，而PC4是作为ADC的一个采集通道的，所以模拟信号是从此处得到的，然后通过PC4这个通道传入。

3. 工程的建立

硬件：STM32F107VC( Cortex-M3)

软件：Keil μVision4，JLINK

新建工程添加的文件夹和子文件。

4. 程序流程图

4.1 配置系统时钟

选择上图的橙色路线，来配置系统时钟，获取ADCCLK时钟。HSE（25MHz）作为系统时钟来源，经过PLL2的5分频，8倍频，获得PLL2_CLK=（HSE / 5） * 8 = 40 MHz，再经过PLL的5分频，7倍频，获得PLL_CLK = （PLL2_CLK/ 5） * 7 = 56 MHz，即得系统56MHz时钟，即PCLK2（APB2时钟）为56MHz，PCLK2进行4分频得到 ADC_CLK = 14 MHz。

void RCC_Configuration(void)
{
    /* RCC system reset(for debug purpose) */
// 把 RCC 外设初始化成复位状态，这句是必须的
  RCC_DeInit();

  /* Enable HSE */
  //使能 HSE，开启外部晶振， STM32F107系列开发板用的是 8M
  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

  /* Wait till HSE is ready */
 // 等待 HSE 启动稳定
  HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

 // 只有 HSE 稳定之后则继续往下执行
  if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
  {
    /* Enable Prefetch Buffer */
    // 使能 FLASH 预存取缓冲区
    FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

/****************************************************************/
 /* HSE=25MHz, HCLK=56MHz, PCLK2=56MHz, PCLK1=28MHz，ADCCLK=14MHz */
 /****************************************************************/

    /* Flash 2 wait state */
   // SYSCLK 周期与闪存访问时间的比例设置，这里统一设置成 2
   // 设置成 2 的时候，SYSCLK 低于 48M 也可以工作，如果设置成 0 或者 1 的时候，
   // 如果配置的 SYSCLK 超出了范围的话，则会进入硬件错误，程序就死了
   // 0：0 < SYSCLK <= 24M
   // 1：24< SYSCLK <= 48M
   // 2：48< SYSCLK <= 72M
   //flash操作的延时
    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
  
    /* HCLK = SYSCLK */
   //AHB 预分频因子设置为 1 分频，HCLK = SYSCLK
    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); 
  
    /* PCLK2 = HCLK */
    // APB2 预分频因子设置为 1 分频，PCLK2 = HCLK
    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); 

    /* PCLK1 = HCLK/2 */
    //APB1 预分频因子设置为 2 分频，PCLK1 = HCLK/2
    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

    /* ADCCLK = PCLK2/4 */
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4); 

 //如果STM32F10X_CL 没有被宏定义过，定义STM32F10X_CL ，并进入#ifndef的程序段
#ifndef STM32F10X_CL      /* PLLCLK = 8MHz * 7 = 56 MHz */
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_7);

//STM32F10X_CL 被宏定义过，进入#else的程序段
#else
    /* Configure PLLs *********************************************************/
    /* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSE / 5) * 8 = 40 MHz */
    RCC_PREDIV2Config(RCC_PREDIV2_Div5);
    RCC_PLL2Config(RCC_PLL2Mul_8);

    /* Enable PLL2 */
    RCC_PLL2Cmd(ENABLE);

    /* Wait till PLL2 is ready */
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLL2RDY) == RESET)
    {}

    /* PLL configuration: PLLCLK = (PLL2 / 5) * 7 = 56 MHz */ 
    RCC_PREDIV1Config(RCC_PREDIV1_Source_PLL2, RCC_PREDIV1_Div5);
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_PREDIV1, RCC_PLLMul_7);
#endif

    /* Enable PLL */ 
    // 开启 PLL
    RCC_PLLCmd(ENABLE);

    /* Wait till PLL is ready */
    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
    {
    }

    /* Select PLL as system clock source */
   // 当 PLL 稳定之后，把 PLL 时钟切换为系统时钟 SYSCLK
    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    /* Wait till PLL is used as system clock source */
   // 读取时钟切换状态位，确保 PLLCLK 被选为系统时钟
    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
    {
    }
  }

/* Enable peripheral clocks --------------------------------------------------*/
  /* Enable DMA1 clock */
//使能 DMA1时钟
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

  /* Enable ADC1 and GPIOC clock *///使能ADC1、GPIOC时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
}

4.2 配置GPIO引脚

模拟信号是通过GPIO引脚PC4传输到开发板的，引脚的模式一定要是模拟输入。

void GPIO_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* Configure PC.04 (ADC Channel14) as analog input -------------------------*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}

4.3 初始化LCD

void LCD_Configuration(void)
{ /* Initialize the LCD */ 
 STM3210C_LCD_Init();
  /* Clear the LCD */ 
  LCD_Clear(White);
  /* Set the LCD Text Color */
  LCD_SetTextColor(Black);
}

4.4 DMA的初始化

在stm32f10x_dma.h里定义了DMA_InitTypeDef的结构体变量。

/** * @brief DMA Init structure definition */

typedef struct
{
  uint32_t DMA_PeripheralBaseAddr; /*!< Specifies the peripheral base address for DMAy Channelx. */

  uint32_t DMA_MemoryBaseAddr;     /*!< Specifies the memory base address for DMAy Channelx. */

  uint32_t DMA_DIR;                /*!< Specifies if the peripheral is the source or destination. This parameter can be a value of @ref DMA_data_transfer_direction */

  uint32_t DMA_BufferSize;         /*!< Specifies the buffer size, in data unit, of the specified Channel. The data unit is equal to the configuration set in DMA_PeripheralDataSize or DMA_MemoryDataSize members depending in the transfer direction. */

  uint32_t DMA_PeripheralInc;      /*!< Specifies whether the Peripheral address register is incremented or not. This parameter can be a value of @ref DMA_peripheral_incremented_mode */

  uint32_t DMA_MemoryInc;          /*!< Specifies whether the memory address register is incremented or not. This parameter can be a value of @ref DMA_memory_incremented_mode */

  uint32_t DMA_PeripheralDataSize; /*!< Specifies the Peripheral data width. This parameter can be a value of @ref DMA_peripheral_data_size */

  uint32_t DMA_MemoryDataSize;     /*!< Specifies the Memory data width. This parameter can be a value of @ref DMA_memory_data_size */

  uint32_t DMA_Mode;               /*!< Specifies the operation mode of the DMAy Channelx. This parameter can be a value of @ref DMA_circular_normal_mode. @note: The circular buffer mode cannot be used if the memory-to-memory data transfer is configured on the selected Channel */

  uint32_t DMA_Priority;           /*!< Specifies the software priority for the DMAy Channelx. This parameter can be a value of @ref DMA_priority_level */

  uint32_t DMA_M2M;                /*!< Specifies if the DMAy Channelx will be used in memory-to-memory transfer. This parameter can be a value of @ref DMA_memory_to_memory */
}DMA_InitTypeDef;

1）DMA_PeripheralBaseAddr：外设地址

DMA_MemoryBaseAddr：存储器地址

使用DMA传输数据时需要设置外设地址和存储器地址，外设地址是ADC的地址，而存储器的地址如果使用8位数据的话，存储器必须定义为8位缓冲器，如果使用16位数据的话，存储器必须定义为16位缓冲器，不可定义为32位或更多，否则数据将出错。

2）DMA_DIR：传输方向选择，可选外设到存储器、存储器到外设。

#define DMA_DIR_PeripheralDST ((uint32_t)0x00000010)
#define DMA_DIR_PeripheralSRC ((uint32_t)0x00000000)

3）DMA_BufferSize：设定待传输数据数目

4）DMA_PeripheralInc：如果配置为 DMA_PeripheralInc_Enable，使能外设地址自动递增功能。一般外设都是只有一个数据寄存器，所以一般不会使能该位。

#define DMA_PeripheralInc_Enable ((uint32_t)0x00000040)
#define DMA_PeripheralInc_Disable ((uint32_t)0x00000000)

5）DMA_MemoryInc：如果配置为 DMA_MemoryInc_Enable，使能存储器地址自动递增功能，我们自定义的存储区一般都是存放多个数据的，所以要使能存储器地址自动递增功能。

#define DMA_MemoryInc_Enable ((uint32_t)0x00000080)
#define DMA_MemoryInc_Disable ((uint32_t)0x00000000)

6）DMA_PeripheralDataSize：外设数据宽度，可选字节(8 位)、半字(16 位)和字(32位)

#define DMA_PeripheralDataSize_Byte ((uint32_t)0x00000000)
#define DMA_PeripheralDataSize_HalfWord ((uint32_t)0x00000100)
#define DMA_PeripheralDataSize_Word ((uint32_t)0x00000200)

7）DMA_MemoryDataSize：存储器数据宽度，可选字节(8 位)、半字(16 位)和字(32位)，当外设和存储器之间传数据时，两边的数据宽度应该设置为一致大小。

#define DMA_MemoryDataSize_Byte ((uint32_t)0x00000000)
#define DMA_MemoryDataSize_HalfWord ((uint32_t)0x00000400)
#define DMA_MemoryDataSize_Word ((uint32_t)0x00000800)

8）DMA_Mode： DMA 传输模式选择，可选一次传输或者循环传输，我们的 ADC 采集是持续循环进行的，所以使用循环传输模式。

#define DMA_Mode_Circular ((uint32_t)0x00000020)
#define DMA_Mode_Normal ((uint32_t)0x00000000)

9）DMA_Priority：软件设置通道的优先级，有 4 个可选优先级分别为非常高、高、中和低。DMA 通道优先级只有在多个 DMA 通道同时使用时才有意义，如果是单个通道，优先级可以随便设置。

#define DMA_Priority_VeryHigh ((uint32_t)0x00003000)
#define DMA_Priority_High ((uint32_t)0x00002000)
#define DMA_Priority_Medium ((uint32_t)0x00001000)
#define DMA_Priority_Low ((uint32_t)0x00000000)

10）DMA_M2M：存储器到存储器模式，使用存储器到存储器时用到。

#define DMA_M2M_Enable ((uint32_t)0x00004000)
#define DMA_M2M_Disable ((uint32_t)0x00000000)

最终的初始化代码如下：

  DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
  DMA_DeInit(DMA1_Channel1);//开启DMA1的第一通道
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;//DMA对应的外设基地址，Datasheet查
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;//DMA对应的存储器基地址
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;//DMA的转换模式是SRC模式，就是从外设向内存中搬运
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;//DMA缓冲大小，１个
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//接收一次数据后，设备地址不后移
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //接收一次数据后，目标内存地址后移
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//DMA搬运的数据尺寸，ADC是12位，HalfWord是16位
 DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//转换模式，循环缓存模式
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//DMA优先级，高
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//M2M模式禁止，
  DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
  
  /* Enable DMA1 channel1 */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);

4.5 ADC的初始化

在stm32f10x_adc.h里定义了ADC_InitTypeDef结构体变量。

typedef struct
{
  uint32_t ADC_Mode;                      /*!< Configures the ADC to operate in independent or dual mode. This parameter can be a value of @ref ADC_mode */

  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_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 */

  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_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;

1）ADC_Mode是ADC工作模式选择，有下列10种选择。如果不需要ADC同步或只是用了一个ADC的时候，就应该设置成独立模式了，在这个模式下，双ADC不能同步，每个ADC接口独立工作。

#define ADC_Mode_Independent ((uint32_t)0x00000000)
#define ADC_Mode_RegInjecSimult ((uint32_t)0x00010000)
#define ADC_Mode_RegSimult_AlterTrig ((uint32_t)0x00020000)
#define ADC_Mode_InjecSimult_FastInterl ((uint32_t)0x00030000)
#define ADC_Mode_InjecSimult_SlowInterl ((uint32_t)0x00040000)
#define ADC_Mode_InjecSimult ((uint32_t)0x00050000)
#define ADC_Mode_RegSimult ((uint32_t)0x00060000)
#define ADC_Mode_FastInterl ((uint32_t)0x00070000)
#define ADC_Mode_SlowInterl ((uint32_t)0x00080000)
#define ADC_Mode_AlterTrig ((uint32_t)0x00090000)

2）ADC_ScanConvMode是ADC 扫描（多通道）或者单次（单通道）模式选择，可设置为ENABLE和DISABLE两种。如果只是用了一个通道的话，DISABLE就行了，如果使用了多个通道的话，则将其设置为ENABLE。

3）ADC_ContinuousConvMode是ADC 单次转换或者连续转换选择，可设置为ENABLE（连续转换）和DISABLE（单次转换）两种。两者的区别在于连续转换直到所有的数据转换完成后才停止转换，而单次转换则只转换一次数据就停止，要再次触发转换才可以。如果需要一次性采集很多数据，则采用连续转换。

4）ADC_ExternalTrigConv是ADC 转换触发信号选择，即选择外部触发方式。有三大类：

第一种是软件触发，参数为ADC_ExternalTrigConv_None。设置好之后，调用库函数ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);才会启动触发。

第二种是定时器通道输出触发，ADC1、ADC2用于规则通道的外部触发有ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1、ADC_ExternalTrigConv_T1_CC2、ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2、ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO、ADC_ExternalTrigConv_T4_CC4。ADC3用于规则通道的外部触发有ADC_ExternalTrigConv_T3_CC1、 ADC_ExternalTrigConv_T2_CC3、 ADC_ExternalTrigConv_T8_CC1、ADC_ExternalTrigConv_T8_TRGO 、ADC_ExternalTrigConv_T5_CC1、 ADC_ExternalTrigConv_T5_CC3 。同时适用于ADC1、ADC2、ADC3用于规则通道的外部触发有ADC_ExternalTrigConv_T1_CC3。定时器输出触发比较麻烦，还需要设置相应的定时器。

第三种是外部引脚触发，对于规则通道，选择EXTI线11和TIM8_TRGO（只存在于大容量产品）作为外部触发事件；而注入通道组则选择EXTI线15和TIM8_CC4作为外部触发事件。

#define ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1 ((uint32_t)0x00000000) /*!< For ADC1 and ADC2 */
#define ADC_ExternalTrigConv_T1_CC2 ((uint32_t)0x00020000) /*!< For ADC1 and ADC2 */
#define ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2 ((uint32_t)0x00060000) /*!< For ADC1 and ADC2 */
#define ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO ((uint32_t)0x00080000) /*!< For ADC1 and ADC2 */
#define ADC_ExternalTrigConv_T4_CC4 ((uint32_t)0x000A0000) /*!< For ADC1 and ADC2 */
#define ADC_ExternalTrigConv_Ext_IT11_TIM8_TRGO ((uint32_t)0x000C0000) /*!< For ADC1 and ADC2 */

#define ADC_ExternalTrigConv_T1_CC3 ((uint32_t)0x00040000) /*!< For ADC1, ADC2 and ADC3 */
#define ADC_ExternalTrigConv_None ((uint32_t)0x000E0000) /*!< For ADC1, ADC2 and ADC3 */

#define ADC_ExternalTrigConv_T3_CC1 ((uint32_t)0x00000000) /*!< For ADC3 only */
#define ADC_ExternalTrigConv_T2_CC3 ((uint32_t)0x00020000) /*!< For ADC3 only */
#define ADC_ExternalTrigConv_T8_CC1 ((uint32_t)0x00060000) /*!< For ADC3 only */
#define ADC_ExternalTrigConv_T8_TRGO ((uint32_t)0x00080000) /*!< For ADC3 only */
#define ADC_ExternalTrigConv_T5_CC1 ((uint32_t)0x000A0000) /*!< For ADC3 only */
#define ADC_ExternalTrigConv_T5_CC3 ((uint32_t)0x000C0000) /*!< For ADC3 only */

5）ADC_DataAlign是ADC 数据寄存器对齐格式，有右对齐方式和左对齐方式两种。建议采用右对齐方式，因为这样处理数据会比较方便。如果从高位开始传输数据，则采用左对齐方式。

#define ADC_DataAlign_Right ((uint32_t)0x00000000)
#define ADC_DataAlign_Left ((uint32_t)0x00000800)

6）ADC_NbrOfChannel是ADC 采集通道数，范围是1-16。要是到多个通道采集数据的话就得设置一下这个参数。

ADC的初始化配置：

 ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
 /* ADC1 configuration ------------------------------------------------------*/
  ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
  ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //只使用一个ADC，独立模式
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //连续转换模式
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //扫描模式
  ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //不使用外部触发转换，采用软件触发
  ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //转换结果右对齐
  ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //顺序进行规则转换的ADC通道数目
  ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);

4.6 配置ADC通道、使能温度传感器、使能ADC

 //规则组通道设置，转换器ADC1，选择16通道，采样顺序1，转换时间55.5
 ADC_RegularChannelConfig(ADC1,16, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

  /* Enable the temperature sensor and vref internal channel */ 
    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); 

  /* Enable ADC1 DMA */
  //ADC命令，和DMA关联
  ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
  
  /* Enable ADC1 */
  //开启ADC，进行转换
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

4.7 校准ADC

  /* Enable ADC1 reset calibaration register */   
  //重置ADC校准
  ADC_ResetCalibration(ADC1);

  /* Check the end of ADC1 reset calibration register */
  //等待ADC重置校准完成
  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

  /* Start ADC1 calibaration */
//开始校准
  ADC_StartCalibration(ADC1);

  /* Check the end of ADC1 calibration */
//等待校准完成
  while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));

4.8 软件使能ADC通道

  /* Start ADC1 Software Conversion */ 
//软件触发ADC转换，连续转换开始，ADC将通过DMA不断刷新制定RAM区
  ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

4.9 获取ADC转换值

转换后的数据是一个12位的二进制数，需要把这个二进制数代表的模拟量（电压）用数字表示出来。比如测量的电压范围是0~3.3V，转换后的二进制数是x，因为12位ADC在转换时将电压的范围大小（也就是3.3）分为4096（2^12）份，所以转换后的二进制数x代表的真实电压的计算方法就是：y=3.3* x / 4096。

  while (1)
  {
   printf("Chip temp: %3.1fC\r",(1.42-(float)(ADCConvertedValue)/4096*3.21)*1000/4.35+25);

  }

5. 完整代码

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include "stm3210c_eval_lcd.h"
#include "stm32_eval.h"
#include <stdio.h>




/** @addtogroup STM32F10x_StdPeriph_Examples * @{ */

/** @addtogroup ADC_ADC1_DMA * @{ */ 


/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define ADC1_DR_Address    ((uint32_t)0x4001244C)

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
__IO uint16_t ADCConvertedValue;
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
    
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void RCC_Configuration(void);
void GPIO_Configuration(void);
  
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

/** * @brief Main program * @param None * @retval None */
/*******************请在此函数中完成为实现温度传感器配置ADC功能函数*************************/
int main(void)
{
  /* System clocks configuration ---------------------------------------------*/
  RCC_Configuration();
  
  /* GPIO configuration ------------------------------------------------------*/
  //GPIO_Configuration();
    /* Initialize the LCD */
  STM3210C_LCD_Init();
  /* Clear the LCD */ 
  LCD_Clear(White);
  /* Set the LCD Text Color */
  LCD_SetTextColor(Black);
  printf("   STM3210C-EVAL    \n");
  printf("  Example on how to use the ADC with ChipTemp\n");

  /* DMA1 channel1 configuration ----------------------------------------------*/
  DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADCConvertedValue;
  DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
  DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1;
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;  //add lwzhang Enable
  DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
  DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
  DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
  DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
  DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
  
  /* Enable DMA1 channel1 */
  DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
     
  /* ADC1 configuration ------------------------------------------------------*/
  ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
  ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
  ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
  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(ADC1,16, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);

  /* Enable the temperature sensor and vref internal channel */ 
    ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); 

  /* Enable ADC1 DMA */
  ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
  
  /* Enable ADC1 */
  ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);

  /* Enable ADC1 reset calibaration register */   
  ADC_ResetCalibration(ADC1);
  /* Check the end of ADC1 reset calibration register */
  while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));

  /* Start ADC1 calibaration */
  ADC_StartCalibration(ADC1);
  /* Check the end of ADC1 calibration */
  while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));
     
  /* Start ADC1 Software Conversion */ 
  ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);

  printf("\r\n chip temp test \r\n");
  printf("\r\n                           \r\n");

  while (1)
  {
   printf("Chip temp: %3.1fC\r",(1.42-(float)(ADCConvertedValue)/4096*3.21)*1000/4.35+25);

  }
}
/*************************************************************************/
/** * @brief Configures the different system clocks. * @param None * @retval None */
void RCC_Configuration(void)
{
    /* RCC system reset(for debug purpose) */
  RCC_DeInit();

  /* Enable HSE */
  RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

  /* Wait till HSE is ready */
  HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

  if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
  {
    /* Enable Prefetch Buffer */
    FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

    /* Flash 2 wait state */
    FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
  
    /* HCLK = SYSCLK */
    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1); 
  
    /* PCLK2 = HCLK */
    RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1); 

    /* PCLK1 = HCLK/2 */
    RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

    /* ADCCLK = PCLK2/4 */
    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div4); 
  
#ifndef STM32F10X_CL  
    /* PLLCLK = 8MHz * 7 = 56 MHz */
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_7);

#else
    /* Configure PLLs *********************************************************/
    /* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSE / 5) * 8 = 40 MHz */
    RCC_PREDIV2Config(RCC_PREDIV2_Div5);
    RCC_PLL2Config(RCC_PLL2Mul_8);

    /* Enable PLL2 */
    RCC_PLL2Cmd(ENABLE);

    /* Wait till PLL2 is ready */
    while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLL2RDY) == RESET)
    {}

    /* PLL configuration: PLLCLK = (PLL2 / 5) * 7 = 56 MHz */ 
    RCC_PREDIV1Config(RCC_PREDIV1_Source_PLL2, RCC_PREDIV1_Div5);
    RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_PREDIV1, RCC_PLLMul_7);
#endif

    /* Enable PLL */ 
    RCC_PLLCmd(ENABLE);

    /* Wait till PLL is ready */
    while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
    {
    }

    /* Select PLL as system clock source */
    RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

    /* Wait till PLL is used as system clock source */
    while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
    {
    }
  }

/* Enable peripheral clocks --------------------------------------------------*/
  /* Enable DMA1 clock */
  RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);

  /* Enable ADC1 and GPIOC clock */
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE);
}

/** * @brief Configures the different GPIO ports. * @param None * @retval None */
void GPIO_Configuration(void)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

  /* Configure PC.04 (ADC Channel14) as analog input -------------------------*/
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
}


#ifdef  USE_FULL_ASSERT

/** * @brief Reports the name of the source file and the source line number * where the assert_param error has occurred. * @param file: pointer to the source file name * @param line: assert_param error line source number * @retval None */
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{ 
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number, ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */

  /* Infinite loop */
  while (1)
  {
  }
}
#endif

/** * @} */ 

/** * @} */ 

/******************* (C) COPYRIGHT 2009 STMicroelectronics *****END OF FILE****/

今天的文章STM32的ADC分享到此就结束了，感谢您的阅读。

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