【STM32】ADC模拟数字转换（规则组多通道）+ DMA数据转运（外设到存储器）

本篇来学习ADC规则组的多通道转换，一次触发ADC转换可以实现转换多个通道，已知ADC规则组数据寄存器只有一个，当配置为多通道转换时，每个序列上的通道会依次把数据存在数据寄存器中。规则组转换完成一次时（标志位EOC为1），最终数据寄存器上的数据是最后一个指定的序列上的通道转换的值。前面通道的数据都会覆盖，因为组内每一个序列上通道转换完成时，没有标志位，无法通过软件实现检查标志位控制CPU来实现转运数据，那该怎么办呢?

可以通过ADC发出DMA请求，每一个序列上的通道转换完成都会发出DMA请求。ADC序列1的通道转换完成发出DMA请求，触发DMA转运，DMA就会把ADC规则组数据寄存器位置上的数据转运到指定地址，序列2的通道转换完成，数据覆盖上一次转化的数据，再次发出DMA请求，DMA转运数据（转运相当于复制了数据再转运，原数据依然在寄存器中）

图片来源于 $8-1$ DMA直接存储器存取_哔哩哔哩_bilibili
参考手册：

DMA请求因为规则通道转换的值储存在一个仅有的数据寄存器中，所以当转换多个规则通道时需要使用 DMA，这可以避免丢失已经存储在ADC_DR寄存器中的数据。只有在规则通道的转换结束时才产生DMA请求，并将转换的数据从ADC_DR寄存器传输到用户指定的目的地址。

注：只有ADC1和ADC3拥有DMA功能。由ADC2转化的数据可以通过双ADC模式，利用ADC1的 DMA功能传输。

定义变量

ADC分辨率为12位，但规则组通道数据寄存器为16位，我这里数据设置右对齐，定义无符号16位储存规则组4个通道的值

关于数据对齐的解释这里不再赘述

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uint16_t AD_Value[4]; //存放DMA转运的ADC转换数据

规则组配置

将ADC1的通道0 ，1，2，3分别放在序列1，2，3，4的位置，采样时间都为55.5个ADC周期

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	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);

ADC初始化

连续模式

触发ADC转换一次就可使ADC连续不停的转换，从序列1的通道到指定的序列号上的通道转换完成后，再次从序列1的通道转换

cpp 复制代码

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//连续模式使能

扫描模式

扫描模式用于规则组多通道，从第一个序列到指定序列，依次扫描，就是依次转换模拟量

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    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;

规则组通道个数

指定的序列号，共有几个通道要转换

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ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;

ADC初始化框架

cpp 复制代码

	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;

DMA初始化

cpp 复制代码

    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;//ADC1规则组数据寄存器的32位地址（基地址）
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//半字，16位
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外设基地址指针自增失能，不用自增，固定指(uint32_t)&ADC1->DR
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;//存储器32位基地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//半字，16位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//转运数据寄存器地址指针自增
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;//一次DMA触发的转运次数
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;//循环模式，与ADC连续模式对应
    DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;//存储器到存储器失能，也是软件触发失能。用硬件触发，本代码硬件触发为ADC1

ADC和DMA使能

cpp 复制代码

    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);//使能DMA1的通道1
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);//使能ADC发出DMA请求，与硬件触发DMA对应
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//ADC上电

软件触发转运

软件触发ADC转换模拟量，不用硬件触发

cpp 复制代码

	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//与ADC软件触发对应

代码框架

ADC扫描转换与DMA循环转运

ADC开启连续转换模式，ADC规则组内转换完成就会再次重复转换。DMA开启循环转运模式。这样就不需要每次都软件触发ADC转换，且待DMA置转运完成标志位，再去取数据了。只需要软件触发一次，就可ADC连续转换，DMA循环转运到存储器，初始化后数据直接读取寄存器即可

cpp 复制代码

uint16_t AD_Value[4]; //存放DMA转运的ADC转换数据

void AD_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1, ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_1, 2, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_2, 3, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_3, 4, ADC_SampleTime_55Cycles5);
		
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = ENABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 4;
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC1->DR;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)AD_Value;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 4;
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);
	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
}

单次扫描+单轮转运

将上面代码主函数的软件触发ADC删除；再将ADC连续模式失能，软件触发转换后，规则组转换扫描一次就停止；DMA转运循环模式失能，ADC规则组每个通道转换完，发出DMA请求后，转运次数减一，直到转运次数为0，一轮转运就结束，ADC各个通道的数据就可以取出来了

cpp 复制代码

ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //ADC扫描模式失能

DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;//DMA转运一轮

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//使能软件触发ADC转换

获取ADC数据

获取ADC数据，需要触发ADC转换和改变转运次数，等到DMA转运完成后就可取出数据

cpp 复制代码

void AD_GetValue(void)
{	
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1, DISABLE);
    DMA_SetCurrDataCounter(DMA1_Channel1, 4);
    DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
	
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);
	
    while(DMA_GetFlagStatus(DMA1_FLAG_TC1) == RESET);
    DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);	
}