STM32F103ZET6 之 ADC+TIM+DMA+USART 综合实验

1、实验目的

1）使用 TIM1 触发 ADC，ADC 采集的数据通过DMA 传至内存，然后通过串口打印出采集的数据；  

2）学会 DMA 传输数据并将数据进行保存；

3）验证ADC 的采样率与实际设置的是否相符。


2、硬件资源

1）指示灯

2）ADC

3）DMA

4）TIM

5）杜邦线


3、软件设计

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  1. void  Adc_Configuration(void)  
  2. {     
  3.   DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;  
  4.   ADC_InitTypeDef   ADC_InitStructure;    
  5.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   
  6.   
  7.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC   | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);      
  8.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;  
  9.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;  
  10.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  11.   GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);  
  12.       
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  1.   /* Enable DMA1 clock */  
  2.   RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);  
  3.       
  4.   DMA_DeInit(DMA1_Channel1);                                        /* 复位DMA1寄存器到缺省状态 */  
  5.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;                   /* 选择ADC1的数据寄存器作为源 */  
  6.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_Sample.Ch1Buf;                   /* 目标地址 */  
  7.   DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;                            /* 设置DMA传输方向，外设(ADC)作为源 */  
  8.   DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = SAMPLE_COUNT;                              /* 设置缓冲区大小 */  
  9.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;              /* 外设地址不自增 */  
  10.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                       /* 存储器地址需要自增 */  
  11.   DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;   /* 选择外设传输单位：16bit */  
  12.   DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;           /* 选择内存传输单位：16bit */  
  13.   DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;                                 /* 无需循环模式   */  
  14.   DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                           /* 选择DMA优先级 */  
  15.   DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;                                  /* DMA传输类型，不是内存到内存 */  
  16.   DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);  
  17.   
  18.   /* Enable DMA1 channel1 */  
  19.   DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);  
  20.       
  21.       
  22.  /* 配置ADC1  */  
  23.       
  24.   /* ADCCLK = PCLK2/2 */  
  25.   RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div2);     /* ADCCLK = PCLK2/2 = 36MHz */  
  26.   
  27.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);  
  28.   
  29.   ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;  
  30.   ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  
  31.   ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                       /* 连续转换静止 */  
  32.   ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC3;     /* 选择TIM1的CC3做触发 */  
  33.   ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;                    /* 数据右对齐,高位为0 */  
  34.   ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;                                   /* 1个通道 */  
  35.   ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);  
  36.   
  37.   /* ADC1 regular channels configuration */  
  38.   ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_1Cycles5);  
  39.   
  40.   /* Enable ADC1 external trigger conversion */  
  41.   ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE);  
  42.   
  43.   /* 使能 ADC1 */  
  44.   ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);  
  45.   
  46.   /* Enable ADC1 DMA */  
  47.   ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);  
  48.   
  49.   /* 使能 ADC1 复位校准寄存器 */  
  50.   ADC_ResetCalibration(ADC1);  
  51.   /* 检测复位校准寄存器 */  
  52.   while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));  
  53.   
  54.   /* 开始 ADC1 校准 */  
  55.   ADC_StartCalibration(ADC1);  
  56.   /* 等待校准结束 */  
  57.   while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));  
  58.       
  59.           
  60.   /* 配置采样触发定时器，使用TIM1 CC1 */  
  61.   ADC_SampleRate(ADC_Sample.SampleFreq);    /* 修改采样频率 */  
  62. }                   
  63.   
  64. /* 
  65.  * Function Name  : ADC_SampleRate 
  66.  * Description    : 修改ADC的采样频率 
  67.  * Input          : - freq: 采样频率 单位Hz 
  68.  * Output         : None 
  69.  * Return         : None 
  70.  * Attention          : None 
  71.  */  
  72. void ADC_SampleRate(uint32_t freq)  
  73. {  
  74.   /* 配置定时器1第3通道CC3作为ADC1的触发源 */     
  75.   uint16_t Period;    
  76.   TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;  
  77.   TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;  
  78.   
  79.   TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);  
  80.   
  81.     /* 采样频率计算公式 : period = 72000000 / freq ; 1200 == 60KHz 采样频率 */  
  82.   Period = 72000000 / freq;       
  83.   
  84.   /* Enable TIM1 clock */  
  85.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);  
  86.   
  87.   TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);   
  88.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = Period;            
  89.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;        /* 计数频率 = 72000 000 / 18 = 4000 000    */  
  90.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;      
  91.   TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;    
  92.   TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);  
  93.   
  94.   /* TIM1 channel1 configuration in PWM mode */  
  95.   TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;   
  96.   TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;                  
  97.   TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period / 2;   
  98.   TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;           
  99.   TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);  
  100.   
  101.   /* TIM1 counter enable */  
  102.   TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);  
  103.   
  104.   /* TIM1 main Output Enable */  
  105.   TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);    
  106. }  


采样率的确定：

由两部分组成：ADC 转换时间 + 定时器的触发需要的时间


4、验证

验证程序是自己通过 DAC 产生一个正弦波，频率为 10KHz，设置ADC的采样频率为900KHz，通过串口打印出来的数据，可以确定一个周期的点数在90个左右，符合要求。

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