【小华工控新品HC32F448】02.ADC的转换数据平均值计算功能和过采样功能

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1.概述

小华HC32F448搭载3个ADC单元，单元1支持16个通道，单元2支持8个通道，单元3支持12个通道，可以转换来自外部引脚、以及芯片内部的模拟信号。ADC转换支持A、B两组扫描序列，每个序列都支持单次扫描模式、连续扫描模式、数据缓冲模式、以及双序列扫描模式，另外HC32F488的ADC还支持模拟看门狗功能、转换数据平均计算功能、过采样功能、以及多ADC协同工作模式。

2.序列

HC32F448支持A、B两组扫描序列，讲真，这是我第一次接触到这个概念；之前都是接触的MCU有几个ADC单元、哪个ADC单元有几个ADC通道这些说法；结合使用过的其它国产MCU，再想想……其中有一款国产芯片中有提到过一个说法，叫普通通道转换和任意通道转换，其中任意通道模式的概念感觉和小华这个序列的概念很像，再细细研读小华的UM手册，感觉很强大哈！它相当于带了2组任意通道转换的功能哎……每个序列都可以由用户根据实际应用来指定，对序列的扫描模式、序列间的优先级描述、图示都很到位，一直子就看明白了。

3.转换数据平均计算功能

这个功能很强大哈！！！使用平均计算功能可以去除一定的噪声干扰，使转换结果更准确、更稳定啊。UM手册对这个功能的描述比较少，但通过图示，可以很清楚的理解这一功能的用法和强大之处！

4.过采样

过采样的功能是通过配置选择任意一个或多个需要过采样的通道，使AD进入过采样模式，在该模式下，通过连续多次采样转换和结果移位，得到16bit精度的转换结果。额……UM手册上就是这么描述的，也没图示……感觉的平均计算功能差不多呢？感觉平均功能就是序列中需要平均的通道配置一下，过采样呢就是序列中所有的通道都是使用平均计算的功能，具体的效果还是通过例程实验感受一下吧。

5.转换数据平均计算和过采样示例

5.1.配置程序

#define ADC_UNIT                        (CM_ADC1)
#define ADC_PERIPH_CLK                  (FCG3_PERIPH_ADC1)

#define ADC_CH_POTENTIOMETER            (ADC_CH10)
#define ADC_CH                          (ADC_CH_POTENTIOMETER)
#define ADC_CH_PORT                     (GPIO_PORT_C)
#define ADC_CH_PIN                      (GPIO_PIN_00)

#define ADC_SEQ                         (ADC_SEQ_A)
#define ADC_EOC_FLAG                    (ADC_FLAG_EOCA)

#define ADC_VREF                        (3.3F)
#define ADC_ACCURACY                    (1UL << 16U)

#define ADC_CAL_VOL(adcVal) (uint16_t)((((float32_t)(adcVal) * ADC_VREF) / ((float32_t)ADC_ACCURACY)) * 1000.F)

#define ADC_TIMEOUT_VAL                 (1000U)

static void ADC_InitGPIO(void)
{
    stc_gpio_init_t stcGpioInit;

    (void)GPIO_StructInit(&stcGpioInit);
    stcGpioInit.u16PinAttr = PIN_ATTR_ANALOG;
    (void)GPIO_Init(ADC_CH_PORT, ADC_CH_PIN, &stcGpioInit);
}

static void ADC_Configuration(void)
{
    stc_adc_init_t stcAdcInit;

    /* 1. Enable ADC peripheral clock. */
    FCG_Fcg3PeriphClockCmd(ADC_PERIPH_CLK, ENABLE);
    /* 2. Modify the default value depends on the application. Not needed here. */
    (void)ADC_StructInit(&stcAdcInit);
    /* 3. Initializes ADC. */
    (void)ADC_Init(ADC_UNIT, &stcAdcInit);
    /* 4. ADC channel configuration. */
    /* 4.1 Set the ADC pin to analog input mode. */
    ADC_InitGPIO();
    /* 4.2 Enable ADC channels. Call ADC_ChCmd() again to enable more channels if needed. */
    ADC_ChCmd(ADC_UNIT, ADC_SEQ, ADC_CH, ENABLE);
    /* 5. Conversion data average calculation function, if needed.
          Call ADC_ConvDataAverageChCmd() again to enable more average channels if needed. */
    ADC_ConvDataAverageConfig(ADC_UNIT, ADC_AVG_CNT64);
    ADC_ConvDataAverageChCmd(ADC_UNIT, ADC_CH, ENABLE);
    /* 6. Ser over sample mode and right shift number */
    ADC_SetSampleMode(ADC_UNIT, ADC_SAMPLE_MD_OVER);
    ADC_SetOverSampleShift(ADC_UNIT, ADC_OVER_SAMPLE_SHIFT_2BIT);
}

static void ADC_Polling(void)
{
    uint16_t u16AdcValue;
    int32_t iRet = LL_ERR;
    __IO uint32_t u32TimeCount = 0UL;

    /* Can ONLY start sequence A conversion.
       Sequence B needs hardware trigger to start conversion. */
    ADC_Start(ADC_UNIT);

    do
    {
        if (ADC_GetStatus(ADC_UNIT, ADC_EOC_FLAG) == SET)
        {
            ADC_ClearStatus(ADC_UNIT, ADC_EOC_FLAG);
            iRet = LL_OK;
            break;
        }
    }
    while (u32TimeCount++ < ADC_TIMEOUT_VAL);

    if (iRet == LL_OK)
    {
        /* Get any ADC value of sequence A channel that needed. */
        u16AdcValue = ADC_GetValue(ADC_UNIT, ADC_CH);
        DDL_Printf("The ADC value of potentiometer is %u, voltage is %u mV\r\n", u16AdcValue, ADC_CAL_VOL(u16AdcValue));
    }
    else
    {
        ADC_Stop(ADC_UNIT);
        DDL_Printf("ADC exception.\r\n");
    }
}

int32_t main(void)
{
    /* Register write enable for some required peripherals. */
    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);

    /* Initialize BSP system clock. */
    BSP_CLK_Init();

    /* Initializes UART for debug printing. Baudrate is 115200. */
    DDL_PrintfInit(BSP_PRINTF_DEVICE, 115200UL, BSP_PRINTF_Preinit);

    /* LED initialize */
    LED_Init();

    /* Configures ADC. */
    ADC_Configuration();

    /* Register write protected for some required peripherals. */
    LL_PERIPH_WP(LL_PERIPH_ALL);

    stc_clock_freq_t  stc_clock_freq;

    CLK_GetClockFreq(&stc_clock_freq);

    DDL_Printf("\r\n");
    DDL_Printf("\r\nEV_F448_LQ80_Rev1.0 %s %s", __DATE__, __TIME__);
    DDL_Printf("\r\nSYSCLK Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32SysclkFreq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nHCLK   Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32HclkFreq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nPCLK0  Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32Pclk0Freq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nPCLK1  Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32Pclk1Freq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nPCLK2  Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32Pclk2Freq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nPCLK3  Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32Pclk3Freq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nPCLK4  Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32Pclk4Freq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\nEXCLK  Frequency : %7.3f MHz", (double)stc_clock_freq.u32ExclkFreq / (double)1000000.0);
    DDL_Printf("\r\n");

    for ( ;; )
    {
        LED_G_TOGGLE();
        ADC_Polling();
        DDL_DelayMS(500);
    }
}

5.2.运行结果

6.程序附件

替换HC32F448_DDL_Rev1.1.0\projects\ev_hc32f448_lqfp80目录下的template目录内容即可

template.zip (12.94 MB, 下载次数: 1)