兆易GD32H759I-EVAL ADC 单次转换和连续转换

御坂10032号

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本帖最后由御坂10032号于 2024-5-30 02:04 编辑

题外话

在上一章USART的代码完成之后今天就可以正式的开始ADC的功能测验了。

将USART的代码拷贝一份命名为ADC. 我们需要串口来实时输出ADC的转换结果

正文

和上个章节一样，创建一个bsp_adc.h 和 bsp_adc.c 并且在主函数中引入bsp_adc.h

在我们开始编码之前，让我们看一下GD32 的用户手册的这一章节。

GD32这款芯片一共是有三个ADC，分别是ADC0， ADC1，和ADC2，其中ADC0和ADC1 的分辨率是最高14位，最低8位。 ADC2 的分辨率是12位，最低6位。

如下资料详见用户手册 Page 537

接下来让我们来看一下ADC的模块框图。用户手册539页

首先，图的最左侧为ADC的触发源。可以选择IO通道，选择内部湿温度传感器的输入。或者是外部电池电压。左下角呢则是为参考电压的输入。

图的上半部分呢则是选择ADC的触发方式，分别是软件触发以及触发器触发。无论哪一种方式的触发都会触发ADC的转换，当转换完成之后（EOC end of conversion）则判断是否进入中断（是否被屏蔽等）

SAR ADC支持自动校准功能，用户上电之后应该进行ADC的校准，并且等待ADC的校准完毕。在此期间用户不应该再操作ADC进行转换。之后会根据配置的过采样寄存器判断是否需要对当前的ADC采集进行过采样。ADC0和1 支持1-1024倍的过采样。而ADC1 支持 1 - 256倍的过采样。

而对于ADC的转换模式一共有四种，分别是单次运行模式（单次转换模式），连续运行模式（连续转换），扫描运行模式（扫描转换模式）和间断运行模式（间断转换模式）

四个的区别很好理解，第一个单次转换。就是每次出发后ADC只转换一次。而连续运行模式的话支持ADC对某个通道对进行连续转换。而扫描转换模式，允许ADC对多个通道进行连续扫描转换。第四个间断运行模式则是允许ADC周期性的对选择的通道进行转换，比如说间隔一分钟等等。

理论基础已经完善了，接下来我们看下编码部分，该如何实现一次ADC的转换.

编码

可以根据上述原理图得知ADC2的0通道被连接到了PC2上。同时上述还有个测试断点可以方便我们测试ADC。

接下来我们来初始化时钟，IO和ADC

void init_adc(void)
{

    /* 使能 GPIOC 时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);

    /* 使能 ADC 时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC2);

    /* 重置 ADC */
    adc_deinit(ADC2);

    /* 配置 ADC 时钟 */
    adc_clock_config(ADC2, ADC_CLK_SYNC_HCLK_DIV16);

    /* 禁用 ADC 连续模式 */
    adc_special_function_config(ADC2, ADC_CONTINUOUS_MODE, DISABLE);

    /* 禁用 ADC 扫描模式 */
    adc_special_function_config(ADC2, ADC_SCAN_MODE, DISABLE);

    /* 配置 ADC 分辨率 */
    adc_resolution_config(ADC2, ADC_RESOLUTION_12B);

    /* 配置 ADC 数据对齐 */
    adc_data_alignment_config(ADC2, ADC_DATAALIGN_RIGHT);

    /* 配置 ADC 通道长度 */
    adc_channel_length_config(ADC2, ADC_REGULAR_CHANNEL, 1);

    /* 配置 ADC 常规通道 , 和采样时间*/
    adc_regular_channel_config(ADC2, 0, ADC_CHANNEL_0, 239);

    /* 使能 ADC 接口 */
    adc_enable(ADC2);

    /* 等待 ADC 稳定 */
    delay_1ms(1);

    /* 配置 ADC 校准模式 */
    adc_calibration_mode_config(ADC2, ADC_CALIBRATION_OFFSET);

    /* 启用 ADC 校准并重置校准 */
    adc_calibration_enable(ADC2);

}

主程序：

#include "gd32h7xx.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_adc.h"

static void cache_enable(void)
{
    /* Enable I-Cache */
    SCB_EnableICache();
    /* Enable D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

int main(void)
{
    /* Enable the CPU Cache */
    cache_enable();
    /* Configure systick */
    systick_config();
    /* Initialize USART */
    usart_init();
    usart_receive_init();
    /* Initialize ADC */
    init_adc();

    while (1) {
			//开启ADC
		adc_enable(ADC2);
			//触发转换
        adc_software_trigger_enable(ADC2, ADC_REGULAR_CHANNEL);
			
			//等待转换完成
        while (!adc_flag_get(ADC2, ADC_FLAG_EOC));
        delay_1ms(300);

			//获取转换数据
        uint32_t adc_value = adc_regular_data_read(ADC2);


        printf("ADC2 Channel 0 Value: %u\n", adc_value);

			//停止
		adc_disable(ADC2);
    }
}

注意，在上述代码中，如果你配置的是ADC的单次转换模式的话，必须在每次转换完成之后关闭ADC，然后再重复启用ADC开启下一次转换。无法在单次转换模式下清除ADC_FLAG_EOC

，如果不关闭再启动ADC可能会导致每次ADC的转换都会读取上一次的转换结果。

错误示例（不提供错误的代码）：

WeChat_20240530015629

正确的单次转换：

1

如下是配置为连续转换模式的代码，只需要修改 adc_special_function_config(ADC2, ADC_CONTINUOUS_MODE, DISABLE) 成 adc_special_function_config(ADC2, ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE)。并且在主程序中删除掉 adc_enable(ADC2); 和 adc_disable(ADC2);

连续单通道模式配置：

void init_adc(void)
{

    /* 使能 GPIOC 时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOC);

    /* 使能 ADC 时钟 */
    rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC2);

    /* 重置 ADC */
    adc_deinit(ADC2);

    /* 配置 ADC 时钟 */
    adc_clock_config(ADC2, ADC_CLK_SYNC_HCLK_DIV16);

    /* 禁用 ADC 连续模式 */
    adc_special_function_config(ADC2, ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);

    /* 禁用 ADC 扫描模式 */
    adc_special_function_config(ADC2, ADC_SCAN_MODE, DISABLE);

    /* 配置 ADC 分辨率 */
    adc_resolution_config(ADC2, ADC_RESOLUTION_12B);

    /* 配置 ADC 数据对齐 */
    adc_data_alignment_config(ADC2, ADC_DATAALIGN_RIGHT);

    /* 配置 ADC 通道长度 */
    adc_channel_length_config(ADC2, ADC_REGULAR_CHANNEL, 1);

    /* 配置 ADC 常规通道 , 和采样时间*/
    adc_regular_channel_config(ADC2, 0, ADC_CHANNEL_0, 239);

    /* 使能 ADC 接口 */
    adc_enable(ADC2);

    /* 等待 ADC 稳定 */
    delay_1ms(1);

    /* 配置 ADC 校准模式 */
    adc_calibration_mode_config(ADC2, ADC_CALIBRATION_OFFSET);

    /* 启用 ADC 校准并重置校准 */
    adc_calibration_enable(ADC2);

}

主函数：

#include "gd32h7xx.h"
#include "systick.h"
#include "bsp_usart.h"
#include "bsp_adc.h"

static void cache_enable(void)
{
    /* Enable I-Cache */
    SCB_EnableICache();
    /* Enable D-Cache */
    SCB_EnableDCache();
}

int main(void)
{
    /* Enable the CPU Cache */
    cache_enable();
    /* Configure systick */
    systick_config();
    /* Initialize USART */
    usart_init();
    usart_receive_init();
    /* Initialize ADC */
    init_adc();

    while (1) {
				

        adc_software_trigger_enable(ADC2, ADC_REGULAR_CHANNEL);


        while (!adc_flag_get(ADC2, ADC_FLAG_EOC));
        delay_1ms(300);


        uint32_t adc_value = adc_regular_data_read(ADC2);


        printf("ADC2 Channel 0 Value: %u\n", adc_value);


    }
}

连续转换

WeChat_20240530020130

代码如下：

04-ADC.zip (47.08 KB, 下载次数: 1)

wangerxian

可以给个中间一些的电压，看看采样会不会飘。

御坂10032号

wangerxian 发表于 2024-5-30 18:28 可以给个中间一些的电压，看看采样会不会飘。

我晚点还要再补充一下，买了一点跳线帽，可以直接把滑动变阻器接到In通道上。我测试了。稳得很

wangerxian

御坂10032号发表于 2024-5-31 00:37 我晚点还要再补充一下，买了一点跳线帽，可以直接把滑动变阻器接到In通道上。我测试了。稳得很

如果不飘，那它这个ADC做的还挺好。

御坂10032号

补充

1- 如果短接3v3和Vreference的话. 可以通过滑动变阻器来控制ADC的输入

2- 如果不使用3v3和Vreference的话，滑动变阻器不要处于处于最大值或者最小值，否则将会短路

WeChat_20240601133346

御坂10032号

wangerxian 发表于 2024-5-31 09:22 如果不飘，那它这个ADC做的还挺好。

我补充了一个视频

兆易GD32H759I-EVAL ADC 单次转换和连续转换 [复制链接]

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