嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論（第2版）-教學(xué)課件 嵌入式導(dǎo)論10

嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論主講教師：第10章

STM32的模擬接口本章內(nèi)容提要10.1STM32的ADC接口10.2STM32的DAC接口模擬量——連續(xù)變化的物理量模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADCDAC數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器數(shù)字量——時(shí)間和數(shù)值上都離散的量10.1STM32的ADC接口擁有1～3個(gè)12位ADC每個(gè)ADC具有16個(gè)模擬輸入通道可以測(cè)量16個(gè)外部信號(hào)源主ADC1還可以測(cè)量2個(gè)內(nèi)部信號(hào)源各個(gè)通道可以采用單次、連續(xù)、掃描或間斷模式將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量12位轉(zhuǎn)換結(jié)果保存于16位數(shù)據(jù)寄存器中可以選擇左對(duì)齊或右對(duì)齊方式存儲(chǔ)ADC相關(guān)引腳引腳名稱信號(hào)類型說(shuō)明VREF+輸入，模擬參考正極使用的高端/正極參考電壓，2.4V≤VREF+≤VDDAVDDA

輸入，模擬電源等效于VDD的模擬電源，2.4V≤VDDA≤VDD（3.6V）VREF-輸入，模擬參考負(fù)極ADC使用的低端/負(fù)極參考電壓，VREF-=VSSAVSSA輸入，模擬電源地等效于VSS的模擬電源地ADCx_IN[15:0]模擬輸入信號(hào)16個(gè)模擬輸入通道ADC通道選擇ADC共16個(gè)多路復(fù)用通道，可組織成兩組一個(gè)組由一系列轉(zhuǎn)換組成可以是在任何通道上、并以任何順序進(jìn)行規(guī)則組：由最多16個(gè)轉(zhuǎn)換組成注入組：由最多4個(gè)轉(zhuǎn)換組成存放ADC轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)據(jù)分為規(guī)則通道數(shù)據(jù)寄存器（1個(gè)）注入通道數(shù)據(jù)寄存器（4個(gè)）。注入通道的轉(zhuǎn)換可以打斷規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換ADC觸發(fā)選擇ADC部件需要收到觸發(fā)信號(hào)才開(kāi)始進(jìn)行轉(zhuǎn)換對(duì)于ADC1和ADC2，觸發(fā)信號(hào)可以來(lái)自外部（規(guī)則通道EXTI11，注入通道EXTI15）來(lái)自內(nèi)部定時(shí)器（TIM1～TIM4的有關(guān)事件）使用軟件觸發(fā)轉(zhuǎn)換ADC3觸發(fā)信號(hào)來(lái)自內(nèi)部定時(shí)器（TIM1～TIM4、TIM5和TIM8的有關(guān)事件）也可以是軟件觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換時(shí)間采樣時(shí)間（可變）+12.5個(gè)時(shí)鐘周期（固定）ADCCLK時(shí)鐘最大14MHzADC最小轉(zhuǎn)換時(shí)間=1.5+12.5=14個(gè)時(shí)鐘12位結(jié)果在16位寄存器的數(shù)據(jù)對(duì)齊ADC中斷中斷事件事件標(biāo)志允許控制位規(guī)則組轉(zhuǎn)換結(jié)束EOCEOCIE注入組轉(zhuǎn)換結(jié)束JEOCJEOCIE模擬看門狗狀態(tài)位置位AWDAWDIEADC的DMA請(qǐng)求規(guī)則組通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果只有一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器多個(gè)規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換，有必要使用DMA方式處理數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)溢出一個(gè)規(guī)則通道轉(zhuǎn)換結(jié)束，就可產(chǎn)生DMA請(qǐng)求將規(guī)則組數(shù)據(jù)寄存器ADC_DR的數(shù)據(jù)利用DMA方式 傳送到用戶事先選定的目的位置只有ADC1（和ADC3）能夠產(chǎn)生DMA請(qǐng)求ADC2可以在雙ADC模式中使用ADC1的DMA請(qǐng)求【例10-1】ADC應(yīng)用示例：數(shù)據(jù)采集一個(gè)20K滑動(dòng)變阻器接在PC1上通過(guò)滑動(dòng)變阻器提供的模擬輸入電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換獲得電壓的數(shù)字量采用DMA方式傳輸?shù)街鞔嬖儆芍鞔鎮(zhèn)魉偷酱陲@示

初始化ADC1-1voidADC1_Config(void){

ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;/*（1）配置ADC1相關(guān)的外設(shè)*/

GPIOC_Config();DMA1_Config();/*（2）開(kāi)啟ADC1時(shí)鐘

*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);初始化ADC1-2/*（3）配置ADC1工作模式*/

ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;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);

初始化ADC1-3/*（4）配置ADC時(shí)鐘*/

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);//設(shè)置PCLK2分頻系數(shù)為8，即ADCCLK=72MHz/8

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,1,ADC_SampleTime_55Cycles5); //*選擇ADC1的通道11為55.5個(gè)采樣周期，序列為1/*（5）允許ADC1的DMA*/

ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);/*（6）允許ADC1，開(kāi)啟A/D轉(zhuǎn)換*/

ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);初始化ADC1-4/*（7）ADC校準(zhǔn)*/

ADC_ResetCalibration(ADC1); //復(fù)位校準(zhǔn)寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校準(zhǔn)寄存器復(fù)位完成

ADC_StartCalibration(ADC1); //啟動(dòng)ADC校準(zhǔn)

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校準(zhǔn)完成/*（8）軟件觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換*/

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);}【例10-1】軟件仿真10.2STM32的DAC接口DAC模塊是一個(gè)12位電壓輸出的D/A轉(zhuǎn)換器可配置為8位或12位的數(shù)字輸入由內(nèi)部軟件或外部信號(hào)觸發(fā)轉(zhuǎn)換DAC模塊有兩個(gè)輸出通道每個(gè)通道具有各自的轉(zhuǎn)換器，都支持DMA傳輸DAC模塊還支持雙DAC通道模式，可同時(shí)或分別轉(zhuǎn)換DAC可輸出直流電壓或規(guī)則波形電壓信號(hào)比如：三角波、噪聲波、鋸齒波等DAC結(jié)構(gòu)DAC相關(guān)引腳引腳名稱信號(hào)類型說(shuō)明VREF+輸入，模擬參考正極高端/正極參考電壓，2.4V≤VREF+≤VDDA(3.3V)VDDA

輸入，模擬電源模擬電源VSSA輸入，模擬電源地模擬電源地DAC_OUTx模擬輸出信號(hào)DAC通道x的模擬輸出DAC觸發(fā)和轉(zhuǎn)換D/A轉(zhuǎn)換的觸發(fā)源微控制器的內(nèi)部定時(shí)器事件（TIM2～TIM8）外部引腳（EXTI_9）軟件控制觸發(fā)（SWTRIG）數(shù)字輸入量經(jīng)DAC被線性轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出范圍為0到參考電壓（VREF+）【例10-2】DAC應(yīng)用示例：輸出模擬電壓控制DAC通道1（即PA4引腳）輸出模擬電壓利用開(kāi)發(fā)板上的按鍵KEY1（PA0）改變輸出電壓值程序根據(jù)輸出的數(shù)字量按照輸出電壓公式計(jì)算出理論模擬電壓值并通過(guò)USART1發(fā)送給終端顯示用萬(wàn)用表測(cè)量其實(shí)際輸出的模擬電壓值對(duì)比顯示的理論值與萬(wàn)用表測(cè)量的實(shí)際值DAC1初始化-1voidDAC_Config(void){DAC_InitTypeDefDAC_InitStructure;DAC_GPIO_Config(); //配置PA4

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC,ENABLE);//開(kāi)啟DAC的時(shí)鐘

DAC_InitStructure.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;//不需要觸發(fā)

DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不生成噪聲或三角波DAC1初始化-2DAC_InitStructure.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_TriangleAmplitude_4095; //可省

DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer=DAC_Outp