【GD32F310G-START评测】评测3: GD32F301开发板 ADC模块

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本帖最后由 cjwmusic 于 2022-6-21 04:09 编辑

概述

逐次逼近方式
12 位分辨率（可配置12，10， 8， 6位）
看门狗检测
16个外部通道、2个内部通道、电池电压通道
转换模式：单次、连续、扫描、间断
转换结果：16位，左对齐/右对齐
硬件过采样机制

实验

本次ADC实验，采用一个 10K的 3296封装的滑动变阻器来模拟外部的、可变的模拟信号输入量，输入 GD32 的模拟输入引脚，在内部转换后，将转换的数字结果显示在 LCD 上。

模拟部分电路原理图

RV1 为最大阻值为100K 的滑动变阻器，引脚2输出可变电压到 GD32 单片机模拟引脚，

R1 为阻值为10K 的电阻，起到限流的作用。

这里为了实验方便，电路比较简单，实际的ADC采样电路还需要添加滤波放大等电路，

并且要将模拟供电电源尽量和数字分开，本实验中使用的是同一个 3.3v 的电源。

面包板搭建的实验电路

实验电路的验证

在完成实验电路的搭建后，一边转动滑动变阻器调节旋钮，一边采用示波器测量滑动变阻器 2 引脚的电压，发现电压波形随着调节在逐渐变化，说明模拟部分的电路搭建没有问题。

软件编写

ADC时钟配置
ADC GPIO配置
ADC 配置

ADC 时钟配置

从用户手册的时钟树上我们可以看到 ADC 的时钟可以有三个来源：

APB2 的时钟经过分频得到
AHB 的时钟经过分频得到
IRC 28M 时钟分频得到

通过设置配置寄存器2（RCU_CFG2）的 ADCSEL 位来选择ADC时钟源，

在使用库函数编程时，通过 rcu_adc_clock_config 方法来配置。

具体的ADC 时钟配置代码如下：

// ADC 时钟使能
rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC);
//ADC 时钟通过APB2时钟6分频获得
rcu_adc_clock_config(RCU_ADCCK_APB2_DIV6);

GPIO 配置

ADC 外部输入通道与 GPIO 引脚的对应关系

ADC 引脚	GPIO 引脚
ADC_IN0 - ADC_IN7	PA0 - PA7
ADC_IN8 - ADC_IN9	PB0 - PB1

由于PA引脚用于驱动 LCD, 所以本实验中使用 PB0 引脚作为模拟输入。

ADC 引脚需要配置成输入模式，并且无上拉下拉电阻，

具体配置代码如下：

gpio_mode_set(GPIOB, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_0);

ADC 配置

ADC的配置主要有：

转换模式	单次
转换结果对齐方式	右对齐
转换通道个数	1
外部触发配置	无需外部触发
ADC 采样精度	12位采样精度
ADC 采样时间配置	55.5个时钟周期
ADC 中断配置	转换完成触发中断

具体代码如下：

    // 单通道用连续转换模式
    adc_special_function_config(ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);
    // 转换结果转换右对齐
    adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);
    // 转换通道1个
    adc_channel_length_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, 1);

    // 不用外部触发转换，软件开启即可
    adc_external_trigger_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ENABLE);
    adc_external_trigger_source_config(ADC_REGULAR_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_REGULAR_NONE);    
    // ADC 采样精度配置
    adc_resolution_config(ADC_RESOLUTION_12B);

    // 使能ADC
    adc_enable();
    
    delay_1ms(1);
    
    // 使能ADC校准
    adc_calibration_enable();

    // ADC 采样通道、采样时间
    adc_regular_channel_config(0, ADC_CHANNEL_7, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);
    
    // 使能 ADC 中断
    nvic_irq_enable(ADC_CMP_IRQn, 1, 1);
    // 清除 ADC 规则组转换结束中断标志
    adc_interrupt_flag_clear(ADC_INT_FLAG_EOC);
    // 使能 ADC 规则组转换结束中断
    adc_interrupt_enable(ADC_INT_EOC);
    
    // 软件触发ADC转换
    adc_software_trigger_enable(ADC_REGULAR_CHANNEL);

中断代码：

void ADC_CMP_IRQHandler(void)
{
	// 清除中断标志位
    adc_interrupt_flag_clear(ADC_INT_FLAG_EOC);              
    // 读取转换结果
    adcValue = adc_regular_data_read();
    LCD_write_english_string(0, 10, "ADC Value:");
    LCD_write_number(20, 20, adcValue);
}

最终实验效果

全部的代码，我上传到了 github，大家有兴趣的可以下载使用：

https://github.com/jwkongkong/GD32-NOKIA-5110

欢迎大家交流和指正~