[GD32E231 DIY大赛] 06. 自动喂鱼机器人之ADC/DMA/TIMER0/串口篇

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[GD32E231 DIY大赛] 06. 自动喂鱼机器人之ADC/DMA/TIMER0/串口篇

这里用到了光敏电阻来监测鱼缸周围的光照度。

从内部ADC采集，定时器0的比较事件0触发ADC转换，ADC转换的结果将随着模拟值输入的改变而改变。

转换结果由DMA 搬运到SRAM 中，最后判断AD的值是否大于一定数值。
具体程序如下：
首先涉及以下函数和变量：

1. __IO uint16_t ad_value[220];  //day：ad_value <1500；night：ad_value>2500
   
2. 
   
3. void adc_rcu_config(void);
   
4. void adc_gpio_config(void);
   
5. void adc_dma_config(void);
   
6. void adc_timer_config(void);
   
7. void adc_config(void);
   
8. void display_adc_value(void);

复制代码

1. /*!
   
2.     \brief      RCU configuration function for ADC
   
3.     \param[in]  none
   
4.     \param[out] none
   
5.     \retval     none
   
6. */
   
7. void adc_rcu_config(void)
   
8. {
   
9.     /* enable the GPIO clock */
   
10.     //rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
    
11.     //rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB);
    
12.     //rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);
    
13.    // rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOF);
    
14. 
    
15.     /* ADCCLK = PCLK2/6 */
    
16.     rcu_adc_clock_config(RCU_ADCCK_APB2_DIV6);
    
17. 
    
18.     /* enable DMA clock */
    
19.     rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);
    
20. 
    
21.     /* enable ADC clock */
    
22.     rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC);
    
23. 
    
24.     /* enable TIMER0 clock */
    
25.     rcu_periph_clock_enable(RCU_TIMER0);
    
26. }
    
27. /*!
    
28.     \brief      GPIO configuration function for ADC
    
29.     \param[in]  none
    
30.     \param[out] none
    
31.     \retval     none
    
32. */
    
33. void adc_gpio_config(void)
    
34. {
    
35.     /* configure PA2(ADC channel2) as analog input */
    
36.     gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_2);
    
37. }
    
38. /*!
    
39.     \brief      DMA configuration function for ADC
    
40.     \param[in]  none
    
41.     \param[out] none
    
42.     \retval     none
    
43. */
    
44. void adc_dma_config(void)
    
45. {
    
46.     dma_parameter_struct dma_init_struct;
    
47. 
    
48.     /* initialize DMA channel0 */
    
49.     dma_deinit(DMA_CH0);
    
50.     dma_init_struct.direction    = DMA_PERIPHERAL_TO_MEMORY;
    
51.     dma_init_struct.memory_addr  = (uint32_t)ad_value;
    
52.     dma_init_struct.memory_inc   = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
    
53.     dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
    
54.     dma_init_struct.number       = 220;
    
55.     dma_init_struct.periph_addr  = (uint32_t)&(ADC_RDATA);
    
56.     dma_init_struct.periph_inc   = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
    
57.     dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
    
58.     dma_init_struct.priority     = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
    
59.     dma_init(DMA_CH0, &dma_init_struct);
    
60.    
    
61.     /* configure DMA mode */
    
62.     dma_circulation_enable(DMA_CH0);
    
63.     dma_memory_to_memory_disable(DMA_CH0);
    
64.    
    
65.     /* enable DMA channel0 */
    
66.     dma_channel_enable(DMA_CH0);
    
67. }
    
68. 
    
69. /*!
    
70.     \brief      TIMER configuration function for ADC
    
71.     \param[in]  none
    
72.     \param[out] none
    
73.     \retval     none
    
74. */
    
75. void adc_timer_config(void)
    
76. {
    
77.     timer_oc_parameter_struct timer_ocintpara;
    
78.     timer_parameter_struct timer_initpara;
    
79. 
    
80.     timer_deinit(TIMER0);
    
81. 
    
82.     /* TIMER0 configuration */
    
83.     timer_initpara.prescaler         = 5;
    
84.     timer_initpara.alignedmode       = TIMER_COUNTER_EDGE;
    
85.     timer_initpara.counterdirection  = TIMER_COUNTER_UP;
    
86.     timer_initpara.period            = 399;
    
87.     timer_initpara.clockdivision     = TIMER_CKDIV_DIV1;
    
88.     timer_initpara.repetitioncounter = 0;
    
89.     timer_init(TIMER0, &timer_initpara);
    
90. 
    
91.     /* CH0 configuration in PWM mode1 */
    
92.     timer_ocintpara.ocpolarity  = TIMER_OC_POLARITY_LOW;
    
93.     timer_ocintpara.outputstate = TIMER_CCX_ENABLE;
    
94.     timer_channel_output_config(TIMER0, TIMER_CH_0, &timer_ocintpara);
    
95. 
    
96.     timer_channel_output_pulse_value_config(TIMER0, TIMER_CH_0, 100);
    
97.     timer_channel_output_mode_config(TIMER0, TIMER_CH_0, TIMER_OC_MODE_PWM1);
    
98.     timer_channel_output_shadow_config(TIMER0, TIMER_CH_0, TIMER_OC_SHADOW_DISABLE);
    
99. 
    
100.     /* auto-reload preload enable */
     
101.     timer_auto_reload_shadow_enable(TIMER0);
     
102.     timer_primary_output_config(TIMER0, ENABLE);
     
103. }
     
104. 
     
105. /*!
     
106.     \brief      ADC configuration function
     
107.     \param[in]  none
     
108.     \param[out] none
     
109.     \retval     none
     
110. */
     
111. void adc_config(void)
     
112. {
     
113.     /* ADC channel length config */
     
114.     adc_channel_length_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, 1);
     
115. 
     
116.     /* ADC regular channel config */
     
117.     adc_regular_channel_config(0, ADC_CHANNEL_2, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);
     
118. 
     
119.     /* ADC external trigger enable */
     
120.     adc_external_trigger_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ENABLE);
     
121.     /* ADC external trigger source config */
     
122.     adc_external_trigger_source_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_REGULAR_T0_CH0);
     
123.     /* ADC data alignment config */
     
124.     adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
     
125.     /* enable ADC interface */
     
126.     adc_enable();
     
127.     /* ADC calibration and reset calibration */
     
128.     adc_calibration_enable();
     
129.     /* ADC DMA function enable */
     
130.     adc_dma_mode_enable();
     
131. }
     
132. void display_adc_value(void)
     
133. {
     
134.           printf("\r\n%d\r\n",ad_value[0]);
     
135. }
     

复制代码

ad转换我只用了第一个值，其实DMA传输会不停的循环传输。
主函数中这样用：

1. gd_eval_com_init(EVAL_COM1,115200);
   
2.   adc_rcu_config();
   
3.     adc_gpio_config();
   
4.           adc_dma_config();
   
5.     adc_timer_config();
   
6.     adc_config();
   
7.          /* TIMER0 counter enable for ADC */
   
8.     timer_enable(TIMER0);
   
9.                 /* test on channel0 transfer complete flag */
   
10.                 while( !dma_flag_get(DMA_CH0, DMA_FLAG_FTF));
    
11.                 display_adc_value();

复制代码

然后在while(1) 中执行display_adc_value(); 就能把值实时打印到串口。

DMA配置完会不断循环写入到buffer中，配置完成后CPU不需要参与，我们在循环中，可以直接读取AD值，这些值在配置DMA时是循环覆盖写入的。

printf是采用串口显示，
具体方法如下，在keil的魔术棒option里，Target中，勾选Use MicroLIB, 然后添加如下子程序，重新映射串口，

1. /* retarget the C library printf function to the USART */
   
2. int fputc(int ch, FILE *f)
   
3. {
   
4.     usart_data_transmit(EVAL_COM1, (uint8_t)ch);
   
5.     while(RESET == usart_flag_get(EVAL_COM1, USART_FLAG_TBE));
   
6. 
   
7.     return ch;
   
8. }

复制代码

关于串口初始化：gd_eval_com_init(EVAL_COM1,115200);
其是在gd32e231c_start.c、gd32e231c_start.h中定义的:
gd32e231c_start.h

1. //-----------------added by user--------------------------//
   
2. /* eval board low layer COM */
   
3. #define COMn                             1U   //定义数组大小
   
4. 
   
5. /* definition for COM0, connected to USART0 */
   
6. #define EVAL_COM1                        USART0
   
7. #define EVAL_COM1_CLK                    RCU_USART0
   
8. 
   
9. #define EVAL_COM1_TX_PIN                 GPIO_PIN_9
   
10. #define EVAL_COM1_RX_PIN                 GPIO_PIN_10
    
11. 
    
12. #define EVAL_COM_GPIO_PORT               GPIOA
    
13. #define EVAL_COM_GPIO_CLK                RCU_GPIOA
    
14. #define EVAL_COM_AF                      GPIO_AF_1
    
15. 
    
16. /* configure COM port */
    
17. void gd_eval_com_init(uint32_t com, uint32_t baud);

复制代码

gd32e231c_start.c

1. static rcu_periph_enum COM_CLK[COMn]  = {EVAL_COM1_CLK};
   
2. 
   
3. static uint32_t COM_TX_PIN[COMn]      = {EVAL_COM1_TX_PIN};
   
4. 
   
5. static uint32_t COM_RX_PIN[COMn]      = {EVAL_COM1_RX_PIN};

复制代码

1. void gd_eval_com_init(uint32_t com, uint32_t baud)
   
2. {
   
3.     uint32_t COM_ID;
   
4.   
   
5.     if(EVAL_COM1 == com){
   
6.         COM_ID = 0U;
   
7.     }else{
   
8.     }
   
9. 
   
10.     /* enable COM GPIO clock */
    
11.     rcu_periph_clock_enable(EVAL_COM_GPIO_CLK);
    
12. 
    
13.     /* enable USART clock */
    
14.     rcu_periph_clock_enable(COM_CLK[COM_ID]);
    
15. 
    
16.     /* connect port to USARTx_Tx */
    
17.     gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, COM_TX_PIN[COM_ID]);
    
18. 
    
19.     /* connect port to USARTx_Rx */
    
20.     gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, COM_RX_PIN[COM_ID]);
    
21. 
    
22.     /* configure USART Tx as alternate function push-pull */
    
23.     gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, COM_TX_PIN[COM_ID]);
    
24.     gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, COM_TX_PIN[COM_ID]);
    
25. 
    
26.     /* configure USART Rx as alternate function push-pull */
    
27.     gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, COM_RX_PIN[COM_ID]);
    
28.     gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, COM_RX_PIN[COM_ID]);
    
29. 
    
30.     /* USART configure */
    
31.     usart_deinit(com);
    
32.    // usart_baudrate_set(com, 115200U);
    
33.           usart_baudrate_set(com, baud);
    
34.     usart_receive_config(com, USART_RECEIVE_ENABLE);
    
35.     usart_transmit_config(com, USART_TRANSMIT_ENABLE);
    
36. 
    
37.     usart_enable(com);
    
38. }

复制代码

注意串口0还是1。
-------------------------------------------

放开那个鸡腿

timer 触发一次AD，AD采样一次，完成一次采样后触发DMA，DMA填写一次缓存ad_value[220]

timer 触发220次AD，ad_value[220]写满后，DMA会自动循环从ad_value[0]开始重新填写

 

不知道这样理解对不对

 

w494143467

最近山东不是要举办机器人设计大赛嘛。

zxopenljx

谢谢分享