【GD32L233C-START评测】10. ADC读取芯片内部温度

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本帖讲解如何使用GD32L233C的ADC读取芯片内部的温度。

 

一. 查看数据手册

查看数据手册的第13章模数转换器(ADC)。

ADC模块使用了双时钟域架构（APB 时钟和 ADC 时钟），所以APH时钟和ADC时钟都要设置。

我们可以知道该系列的芯片ADC一共有20个通道，其中16个外部通道和4个内部通道，内部通道有：

我们需要使用的是内部温度传感通道和内部参考电压输入通道

 

然后查看13.4.12. 温度传感器和内部参考电压 温度传感器和内部参考电压 V REFINT 章节。

我们可以知道：

1. 内部温度传感器连接的是ADC的输入通道16；

2. 内部参考电压连接的是ADC的输入通道17；

3. 温度传感器的使用发方式；

4. 温度计算公式等重要信息。

温度计算公式：温度(°C) = ((D temperature – D 30 ) / Avg_Slope) + 30：

D30的存储地址为： 0x1FFFF7F8，在数据手册中有描述，如下图。

Avg_Slope = 3.3。

二. 代码编辑

1. 初始化ADC时钟：

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    /* enable ADC clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC);
    /* config ADC clock */
    rcu_adc_clock_config(RCU_ADCCK_APB2_DIV16);

 

2. 初始化ADC通道16以及17

初始化内部温度传感器通道以及参考电压通道，校准ADC.

ADC的采样精度为12bit

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void adc_config(void)
{
    /* ADC channel length config */
    adc_channel_length_config(ADC_INSERTED_CHANNEL, 2);

    /* ADC temperature sensor channel config */
    adc_inserted_channel_config(0U, ADC_CHANNEL_16, ADC_SAMPLETIME_239POINT5);
    /* ADC internal reference voltage channel config */
    adc_inserted_channel_config(1U, ADC_CHANNEL_17, ADC_SAMPLETIME_239POINT5);

    /* ADC trigger config */
    adc_external_trigger_source_config(ADC_INSERTED_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_INSERTED_NONE);
    /* ADC data alignment config */
    adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
    /* ADC SCAN function enable */
    adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
    /* ADC temperature and Vrefint enable */
    adc_channel_16_to_19(ADC_TEMP_CHANNEL_SWITCH, ENABLE);
    adc_channel_16_to_19(ADC_INTERNAL_CHANNEL_SWITCH, ENABLE);

    adc_external_trigger_config(ADC_INSERTED_CHANNEL, ENABLE);

    /* 64 times sample, 6 bits shift */
    adc_oversample_mode_config(ADC_OVERSAMPLING_ALL_CONVERT, ADC_OVERSAMPLING_SHIFT_8B, ADC_OVERSAMPLING_RATIO_MUL256);
    adc_oversample_mode_enable();

    /* enable ADC interface */
    adc_enable();
    delay_1ms(1U);

    /* ADC calibration and reset calibration */
    adc_calibration_enable();
}

3. 读取ADC值，计算温度

使用了软件触发方式，没1s读取一次

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        /* ADC software trigger enable */
        adc_software_trigger_enable(ADC_INSERTED_CHANNEL);
        /* delay 1000ms to read ADC value */
        delay_1ms(1000);

        /* value convert */
        value = (int32_t)ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE;
        temperature = ((float)((int32_t)ADC_IDATA0 - value) * 3.3f / 4095 * 1000 / 3.3f) + 30;
        vref_value = (ADC_IDATA1 * 3.3f / 4095);

 

4.完整代码如下：

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#define ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE        REG16(0x1FFFF7F8)

float temperature;
float vref_value;

void adc_config(void);

/*!
    \brief      main function
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
int main(void)
{
    /* configure systick */
    systick_config();
	/* USART configuration */
    gd_eval_com_init(EVAL_COM);
	
    /* enable ADC clock */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC);
    /* config ADC clock */
    rcu_adc_clock_config(RCU_ADCCK_APB2_DIV16);
    /* ADC configuration */
    adc_config();

    while(1) {
        /* ADC software trigger enable */
        adc_software_trigger_enable(ADC_INSERTED_CHANNEL);
        /* delay 1000ms to read ADC value */
        delay_1ms(1000);

        /* value convert */
        temperature = ((float)((int32_t)ADC_IDATA0 - ADC_TEMP_CALIBRATION_VALUE) * 3.3f / 4095 * 1000 / 3.3f) + 30;
        vref_value = (ADC_IDATA1 * 3.3f / 4095);

        /* value print */
        printf("Temperature data is %2.0f C\r\n", temperature);
        printf("Reference voltage data is %5.3fV \r\n", vref_value);
    }
}

/*!
    \brief      configure the ADC peripheral
    \param[in]  none
    \param[out] none
    \retval     none
*/
void adc_config(void)
{
    /* ADC channel length config */
    adc_channel_length_config(ADC_INSERTED_CHANNEL, 2);

    /* ADC temperature sensor channel config */
    adc_inserted_channel_config(0U, ADC_CHANNEL_16, ADC_SAMPLETIME_239POINT5);
    /* ADC internal reference voltage channel config */
    adc_inserted_channel_config(1U, ADC_CHANNEL_17, ADC_SAMPLETIME_239POINT5);

    /* ADC trigger config */
    adc_external_trigger_source_config(ADC_INSERTED_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_INSERTED_NONE);
    /* ADC data alignment config */
    adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
    /* ADC SCAN function enable */
    adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
    /* ADC temperature and Vrefint enable */
    adc_channel_16_to_19(ADC_TEMP_CHANNEL_SWITCH, ENABLE);
    adc_channel_16_to_19(ADC_INTERNAL_CHANNEL_SWITCH, ENABLE);

    adc_external_trigger_config(ADC_INSERTED_CHANNEL, ENABLE);

    /* 64 times sample, 6 bits shift */
    adc_oversample_mode_config(ADC_OVERSAMPLING_ALL_CONVERT, ADC_OVERSAMPLING_SHIFT_8B, ADC_OVERSAMPLING_RATIO_MUL256);
    adc_oversample_mode_enable();

    /* enable ADC interface */
    adc_enable();
    delay_1ms(1U);

    /* ADC calibration and reset calibration */
    adc_calibration_enable();
}

 

三、演示效果

下载程序运行，打开串口，可以看到下没1s输出一次芯片内部温度数据以及参考电压值。

我们将手放到芯片上，芯片温度将上升串口数据如下：