[经验]

在GD32F427开发板上实现ADC规则组连续采样

杨海清

2022-11-25 11:11:52

1383 ADC采样温度传感器电池电压

ADC 简介及特点

器件中集成了一个 12 位 2.6 MSPS 多通道 ADC。一共有19个多路复用通道：16个外部通道，1个内部温度传感器通道(VSENSE)、1 通道用于内部参考电压 (VREFINT) 和 1 通道用于电池电压
(VBAT)。

输入电压范围在 VSSA 和 VDDA 之间。片上硬件过采样方案提高了性能，同时减轻了相关的计算负担中央处理器。模拟看门狗模块可用于检测通道，这些通道需要保持在特定的阈值窗口内。

一个可配置的通道管理块可以是用于以单次、连续、扫描或非连续模式执行转换，以支持更高级的使用。

ADC 可由通用L0定时器 TIMER1、TIMER2、TIMER3、TIMER4 和高级定时器 (TIMER0、、TIMER7) 产生的事件触发。

温度传感器可用于产生随温度线性变化的电压。它在内部连接到 ADC_IN16 输入通道，用于将传感器输出电压转换为数字值。

12位SAR ADC的转换速率高达2.6 MSPS
12位、10位、8位或6位可配置分辨率
硬件过采样比可调从2到256x提高分辨率到16位
输入电压范围:VSSA-VDDA (2.6 ~ 3.6 V)
温度传感器

开发环境&参考文档

Keil-MDK 5.27.1.0
Windows11
固件库-GD32F4xx_Firmware_Library_V3.0.2
GD32F427xx_Datasheet_Rev1.2
GD32F4xx_User_Manual_Rev2.7_CN
GD32F4xx 固件库使用指南_V1.0

代码部分

代码部分延续使用了串口打印及串口重定向的代码，这里不在贴出

ADC 初始化

adc.h 文件

#ifndef _ADC_H_
#define _ADC_H_

#include "gd32f4xx.h"
#include "systick.h"


void ADC_Init(void);
uint16_t ADC_ReadValue(void);


#endif

adc.c 文件

#include "adc.h"
//#include "Printf.h"

void ADC_Init(void)
{
    rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);//启用外设时钟功能
    rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC0);
    adc_clock_config(ADC_ADCCK_PCLK2_DIV8);
    
    gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_ANALOG, GPIO_PUPD_NONE, GPIO_PIN_2);//设置GPIO模式
    
    adc_deinit();
    adc_sync_mode_config(ADC_SYNC_MODE_INDEPENDENT);
    
    adc_special_function_config(ADC0,ADC_CONTINUOUS_MODE,DISABLE);//配置 ADC 为连续模式（扫描模式只在 DMA 模式下使用）
    adc_special_function_config(ADC0,ADC_SCAN_MODE,DISABLE);//配置 ADC 为连续模式（扫描模式只在 DMA 模式下使用）
    
    adc_data_alignment_config(ADC0,ADC_DATAALIGN_RIGHT);//ADC 对齐设置为右对齐
    
    adc_channel_length_config(ADC0,ADC_ROUTINE_CHANNEL,1);//配置通道数
    
    adc_routine_channel_config(ADC0,0,ADC_CHANNEL_2,ADC_SAMPLETIME_15);//配置使用哪一个 ADC 通道
    
//    adc_external_trigger_config(ADC_CHANNEL_1,ENABLE);// 开启 ADC 的常规通道组
//    adc_external_trigger_source_config(ADC_REGULAR_CHANNEL,ADC_EXTTRIG_REGULAR_NONE);//配置 ADC 的触发方式 此处设置为软件触发
    
    adc_external_trigger_source_config(ADC0, ADC_ROUTINE_CHANNEL, ADC_EXTTRIG_ROUTINE_T0_CH0); 
    adc_external_trigger_config(ADC0, ADC_ROUTINE_CHANNEL, EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);
    
    adc_enable(ADC0);
    delay_1ms(20);
    adc_calibration_enable(ADC0);//校准和复位校准 ADC
    
}

uint16_t ADC_ReadValue(void)
{
    uint16_t Value=0;
    adc_software_trigger_enable(ADC0,ADC_ROUTINE_CHANNEL);//软件触发 ADC 转换开始
    
    if(SET == adc_flag_get(ADC0,ADC_FLAG_STRC))
    {
        delay_1ms(100);
        if(SET == adc_flag_get(ADC0,ADC_FLAG_EOC))
        {        
            Value = adc_routine_data_read(ADC0);
        }
    adc_flag_clear(ADC0,ADC_FLAG_STRC|ADC_FLAG_EOC);    
    }
    return Value;    
}

代码实现 ADC 读取

使用 ADC 的通道2（端口：GPIOA_PIN2）测量 VCC 的值

主函数

#include "gd32f4xx.h"
//#include "gd32f427v_start.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>

#include "Printf.h"


#include "gpio.h"
#include "uart.h"
#include "adc.h"

uint16_t ADC_Value;

int main(void)
{
    systick_config();    //配置系统时钟
    
    GPIO_Init();
    USART_Init();
    ADC_Init();
    
    while(1) 
    {
        gpio_bit_toggle(GPIOC, GPIO_PIN_6);    //反转PC6
        delay_1ms(200);
        
        USART_TransmitString("这是一个串口测试\r\n");
        
        printf("串口重定向测试\r\n");
        
        ADC_Value = ADC_ReadValue();
        printf("ADC Channel Value = %d\r\n ",ADC_Value);
    }
}