嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論（第2版）-教學(xué)課件 嵌入式導(dǎo)論10

嵌入式系統(tǒng)導(dǎo)論主講教師：第10章

STM32的模擬接口本章內(nèi)容提要10.1STM32的ADC接口10.2STM32的DAC接口模擬量——連續(xù)變化的物理量模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADCDAC數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器數(shù)字量——時間和數(shù)值上都離散的量10.1STM32的ADC接口擁有1～3個12位ADC每個ADC具有16個模擬輸入通道可以測量16個外部信號源主ADC1還可以測量2個內(nèi)部信號源各個通道可以采用單次、連續(xù)、掃描或間斷模式將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量12位轉(zhuǎn)換結(jié)果保存于16位數(shù)據(jù)寄存器中可以選擇左對齊或右對齊方式存儲ADC相關(guān)引腳引腳名稱信號類型說明VREF+輸入，模擬參考正極使用的高端/正極參考電壓，2.4V≤VREF+≤VDDAVDDA

輸入，模擬電源等效于VDD的模擬電源，2.4V≤VDDA≤VDD（3.6V）VREF-輸入，模擬參考負極ADC使用的低端/負極參考電壓，VREF-=VSSAVSSA輸入，模擬電源地等效于VSS的模擬電源地ADCx_IN[15:0]模擬輸入信號16個模擬輸入通道ADC通道選擇ADC共16個多路復(fù)用通道，可組織成兩組一個組由一系列轉(zhuǎn)換組成可以是在任何通道上、并以任何順序進行規(guī)則組：由最多16個轉(zhuǎn)換組成注入組：由最多4個轉(zhuǎn)換組成存放ADC轉(zhuǎn)換出來的數(shù)據(jù)分為規(guī)則通道數(shù)據(jù)寄存器（1個）注入通道數(shù)據(jù)寄存器（4個）。注入通道的轉(zhuǎn)換可以打斷規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換ADC觸發(fā)選擇ADC部件需要收到觸發(fā)信號才開始進行轉(zhuǎn)換對于ADC1和ADC2，觸發(fā)信號可以來自外部（規(guī)則通道EXTI11，注入通道EXTI15）來自內(nèi)部定時器（TIM1～TIM4的有關(guān)事件）使用軟件觸發(fā)轉(zhuǎn)換ADC3觸發(fā)信號來自內(nèi)部定時器（TIM1～TIM4、TIM5和TIM8的有關(guān)事件）也可以是軟件觸發(fā)ADC轉(zhuǎn)換時間采樣時間（可變）+12.5個時鐘周期（固定）ADCCLK時鐘最大14MHzADC最小轉(zhuǎn)換時間=1.5+12.5=14個時鐘12位結(jié)果在16位寄存器的數(shù)據(jù)對齊ADC中斷中斷事件事件標志允許控制位規(guī)則組轉(zhuǎn)換結(jié)束EOCEOCIE注入組轉(zhuǎn)換結(jié)束JEOCJEOCIE模擬看門狗狀態(tài)位置位AWDAWDIEADC的DMA請求規(guī)則組通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果只有一個數(shù)據(jù)寄存器多個規(guī)則通道的轉(zhuǎn)換，有必要使用DMA方式處理數(shù)據(jù)，以免數(shù)據(jù)溢出一個規(guī)則通道轉(zhuǎn)換結(jié)束，就可產(chǎn)生DMA請求將規(guī)則組數(shù)據(jù)寄存器ADC_DR的數(shù)據(jù)利用DMA方式 傳送到用戶事先選定的目的位置只有ADC1（和ADC3）能夠產(chǎn)生DMA請求ADC2可以在雙ADC模式中使用ADC1的DMA請求【例10-1】ADC應(yīng)用示例：數(shù)據(jù)采集一個20K滑動變阻器接在PC1上通過滑動變阻器提供的模擬輸入電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換獲得電壓的數(shù)字量采用DMA方式傳輸?shù)街鞔嬖儆芍鞔鎮(zhèn)魉偷酱陲@示

初始化ADC1-1voidADC1_Config(void){

ADC_InitTypeDefADC_InitStructure;/*（1）配置ADC1相關(guān)的外設(shè)*/

GPIOC_Config();DMA1_Config();/*（2）開啟ADC1時鐘

*/

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);初始化ADC1-2/*（3）配置ADC1工作模式*/

ADC_InitStructure.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;

ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode=DISABLE;ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode=ENABLE;

ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv=ADC_ExternalTrigConv_None;

ADC_InitStructure.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;

ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel=1;ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);

初始化ADC1-3/*（4）配置ADC時鐘*/

RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);//設(shè)置PCLK2分頻系數(shù)為8，即ADCCLK=72MHz/8

ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,1,ADC_SampleTime_55Cycles5); //*選擇ADC1的通道11為55.5個采樣周期，序列為1/*（5）允許ADC1的DMA*/

ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);/*（6）允許ADC1，開啟A/D轉(zhuǎn)換*/

ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);初始化ADC1-4/*（7）ADC校準*/

ADC_ResetCalibration(ADC1); //復(fù)位校準寄存器

while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校準寄存器復(fù)位完成

ADC_StartCalibration(ADC1); //啟動ADC校準

while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校準完成/*（8）軟件觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換*/

ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1,ENABLE);}【例10-1】軟件仿真10.2STM32的DAC接口DAC模塊是一個12位電壓輸出的D/A轉(zhuǎn)換器可配置為8位或12位的數(shù)字輸入由內(nèi)部軟件或外部信號觸發(fā)轉(zhuǎn)換DAC模塊有兩個輸出通道每個通道具有各自的轉(zhuǎn)換器，都支持DMA傳輸DAC模塊還支持雙DAC通道模式，可同時或分別轉(zhuǎn)換DAC可輸出直流電壓或規(guī)則波形電壓信號比如：三角波、噪聲波、鋸齒波等DAC結(jié)構(gòu)DAC相關(guān)引腳引腳名稱信號類型說明VREF+輸入，模擬參考正極高端/正極參考電壓，2.4V≤VREF+≤VDDA(3.3V)VDDA

輸入，模擬電源模擬電源VSSA輸入，模擬電源地模擬電源地DAC_OUTx模擬輸出信號DAC通道x的模擬輸出DAC觸發(fā)和轉(zhuǎn)換D/A轉(zhuǎn)換的觸發(fā)源微控制器的內(nèi)部定時器事件（TIM2～TIM8）外部引腳（EXTI_9）軟件控制觸發(fā)（SWTRIG）數(shù)字輸入量經(jīng)DAC被線性轉(zhuǎn)換為模擬電壓輸出范圍為0到參考電壓（VREF+）【例10-2】DAC應(yīng)用示例：輸出模擬電壓控制DAC通道1（即PA4引腳）輸出模擬電壓利用開發(fā)板上的按鍵KEY1（PA0）改變輸出電壓值程序根據(jù)輸出的數(shù)字量按照輸出電壓公式計算出理論模擬電壓值并通過USART1發(fā)送給終端顯示用萬用表測量其實際輸出的模擬電壓值對比顯示的理論值與萬用表測量的實際值DAC1初始化-1voidDAC_Config(void){DAC_InitTypeDefDAC_InitStructure;DAC_GPIO_Config(); //配置PA4

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC,ENABLE);//開啟DAC的時鐘

DAC_InitStructure.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;//不需要觸發(fā)

DAC_InitStructure.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不生成噪聲或三角波DAC1初始化-2DAC_InitStructure.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_TriangleAmplitude_4095; //可省

DAC_InitStructure.DAC_OutputBuffer=DAC_Outp