ADC电源要求：全速运行时2.4-3.6V 慢速运行时1.8V 电压输入范围$$V_{REF-}\le V_{IN}\le V_{REF+}$$
规则通道转换期间可产生DMA请求
stm32f40x系列大容量芯片带有3个ADC控制器（3路ADC），都是其中144脚IC因为带PF脚所以多8个通道，共24个外部通道，小于144脚的IC只有16个外部通道
所有ADC均为12位逐次逼近型模拟数字转换器
各通道可以单次（执行一次转换）、连续（ADC结束一个转换后立即启动一个新的转换，多同时DMA）、扫描（扫描所有规则通道和注入通道分别对应的寄存器，为组内每个通道都执行一次转换，转换结束后，会自动转换该组中的下一个通道；若使能了DMA控制寄存器，则会在每次规则通道转换之后均使用DMA控制器将转换自规则通道组的数据传输到SRAM）、中断、间断模式执行
stm32f4的ADC最大转换速率为2.4MHz，即转换时间为1μs（条件：ADCCLK=36MHz，采样周期为3），==ADC时钟应小于等于36MHz==，否则可能不准
相当于正常运行的程序，最多16个
数据保存在规则通道寄存器
相当于中断，最多4个
注入通道的转换可以打断规则通道的转换，在注入通道转换完成后，规则通道才能继续转换
数据保存在注入通道寄存器
注意配置之前需要将stm32f4xx_adc.c添加到FWLIB中
adc.c
#include "adc.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
void ADC_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStruct;
ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
//1. 使能GPIO与ADC1时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);
//2. 复用PE0为ADC1
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0;//PE0
GPIO_InitStructure.GPIO_OType=GPIO_OType_PP;//推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AN;//模拟输入模式
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_NOPULL;//引脚悬空
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_100MHz;//速度100MHz
//应用设置
GPIO_Init(GPIOE,&GPIO_InitStructure);
//3. 复位ADC
//这里包括了RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE)和RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE)两个函数
ADC_DeInit();
//4. ADC时钟分频与通用设置
ADC_CommonInitStruct.ADC_DMAAccessMode=ADC_DMAAccessMode_Disabled;//不使用DMA
ADC_CommonInitStruct.ADC_Mode=ADC_Mode_Independent;//独立模式
ADC_CommonInitStruct.ADC_Prescaler=ADC_Prescaler_Div4;//ADC时钟最好小于32MHz，这里采用84/4=21MHz
ADC_CommonInitStruct.ADC_TwoSamplingDelay=ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;//两个采样阶段之间延迟5个时钟
//应用设置
ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStruct);
//5. 设置ADC1
ADC_InitStruct.ADC_Resolution=ADC_Resolution_12b;//12位模式
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign=ADC_DataAlign_Right;//右对齐
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfConversion=1;//1个转换在规则序列中<=>只转换规则序列1
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConvEdge=ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//不使用触发检测，使用软件触发
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode=DISABLE;//非扫描（扫描转换）模式
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode=DISABLE;//关闭连续转换
//应用设置
ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStruct);
//开启ADC
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);
}
//获取单次ADC值
//ch表示通道值0~16 即 @ref ADC_channels
//返回单次转换结果
u16 ADC_get_value(u8 ch)
{
//6. 设置ADC规则通道：(ADC通道,通道值,转换序列,采样时间)
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ch,1,ADC_SampleTime_480Cycles);
//7. 启用ADC1的软件转换
ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
//8. 等待转换结束后返回结果
while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1,ADC_FLAG_EOC));
return ADC_GetConversionValue(ADC1);//返回最近一次ADC1规则组的转换结果
}
//获取平均ADC值
//ch表示通道值0~16 即 @ref ADC_channels
//ADC_times表示采样次数
//返回多次转换平均结果
u16 ADC_get_average(u8 ch,u8 ADC_times)
{
u32 ADC_temp_value=0;
u8 ADC_t;
//9. 多次平均后取其结果
for(ADC_t=0;ADC_t<ADC_times;ADC_t++)
{
ADC_temp_value+=ADC_get_value(ch);
delay_ms(2);
}
return ADC_temp_value/ADC_times;
}adc.h
#ifndef __ADC_H
#define __ADC_H
#include "sys.h"
void ADC_init(void);//ADC通道初始化
u16 ADC_get_value(u8 ch);//获得某个通道值
u16 ADC_get_average(u8 ch,u8 times);//获取某通道给定次数采样的平均值
#endifmain.c
#include "delay.h"
#include "adc.h"
#include "lcd.h"
#include "led.h"
int main(void)
{
u16 ADC_val_x;//读取ADC值
float temp;//暂存相关值
delay_init(168);
LED_init();
ADC_init();
LCD_init();
while(1)
{
//10. 将平均结果保存
ADC_val_x=ADC_get_average(ADC_Channel_5,20);//获取PE0读取到的ADC平均值，取20次平均
LCD_ShowxNum(134,130,ADC_val_x,4,16,0);//显示原始值
//11. 获取计算后带小数的实际值
temp=(float)ADC_val_x*(3.3/4096);
ADC_val_x=temp;//将temp的整数部分赋给ADC_val_x
LCD_ShowxNum(134,150,ADC_val_x,1,16,0);//显示整数部分
temp-=ADC_val_x;//获取小数部分
temp*=1000;//保留三位小数
LCD_ShowxNum(150,150,temp,3,16,0x80);//显示小数部分
LED0!=LED0;
delay_ms(200);
}
}stm32f4配备了独立2通道8位/12位可选数字输入，电压输出型DAC，可通过引脚引入参考电压$V_{ref}$获得更精确的转换结果
-
支持DMA
-
支持同步更新
-
集成2个输出缓冲器，可用来降低阻抗并在不增加外部运放的情况下直接驱动外部负载。通过DAC_CR寄存器中的相应BOFFx位可使能或禁止各DAC通道输出缓冲器；但使能输出缓冲器后输出无法到0
12位模式下，数据可选左对齐（数据写入DAC_DHR12Rx[15:4]位，存入DHRx[11:0]位）、右对齐（数据写入DAC_DHR12Rx[11:0]位，存入DHRx[11:0]位）
8位模式下，数据只有右对齐（数据写入DAC_DHR8Rx[7:0]位，存入DHRx[11:4]位）
| 名称 | 信号类型 | 作用 |
|---|---|---|
| 正模拟参考电压输入 | DAC 高/正参考电压，$1.8V \le V_{ref+} \le V_{DDA}$ | |
| 模拟电源输入 | 模拟电源 | |
| 模拟电源接地输入 | 模拟电源接地 | |
| DAC_OUTx | 模拟输出信号 | DACx模拟输出 |
注意：使能DAC通道x后，相应GPIO引脚（PA4或PA5）将自动连接到DAC_OUTx，为避免寄生电流消耗，应首先讲PA4或PA5配置为模拟输入模式（GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AN）
DAC转换时，未选择硬件触发，则经过1个APB时钟周期后DAC_DORx值加载到DAC_DHRx，选择硬件触发且触发条件到来，则将在3个时钟周期后进行转移。且DAC_DORx值加载到DAC_DHRx后模拟输出电压将在一段时间$t_{SETTING}$后可用，具体时间取决于电源电压和模拟输出负载
4095=2^12^-1 (12位寄存器最大数值111111111111B==4095D)
注意：使用前要将stm32f4xx_dac.c加入FWLIB
dac.c
#include "dac.h"
void DAC_1_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
DAC_InitTypeDef DAC_InitStruct;
//1. 开启GPIO和DAC时钟
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE);
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_DAC,ENABLE);
//2. 设置DAC对应GPIO
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_4;//PA4
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AN;//模拟输入，在连接到DAC时同时表示模拟输出
GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd=GPIO_PuPd_DOWN;//内部下拉
//没有GPIO输出，不设置GPIO_OType
//直连DAC输出，不设置速度
//应用设置
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
//3. 设置DAC
DAC_InitStruct.DAC_LFSRUnmask_TriangleAmplitude=DAC_LFSRUnmask_Bit0;//屏蔽、幅值设置
DAC_InitStruct.DAC_OutputBuffer=DAC_OutputBuffer_Disable;//关闭输出缓存
DAC_InitStruct.DAC_Trigger=DAC_Trigger_None;//不使用硬件触发
DAC_InitStruct.DAC_WaveGeneration=DAC_WaveGeneration_None;//不使用波形发生
//应用设置
DAC_Init(DAC_Channel_1,&DAC_InitStruct);
//4. 使能DAC通道1
DAC_Cmd(DAC_Channel_1,ENABLE);
//5. 以12位右对齐数据格式设置DAC值
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,0);//初始输出电压为0
}
//设置DAC1输出电压值
//使用整型较为方便，这里u16 voltage=0~3300，代表0-3.3V
void DAC_1_set_voltage(u16 voltage,float ref)
{
float V_temp=voltage;//将整型转换为浮点型进行计算
V_temp/=1000;//获得要输出的正确电压
V_temp=4096*V_temp/ref;//输出电压占4096的V_temp/ref份
//6. 设置输出电压值
DAC_SetChannel1Data(DAC_Align_12b_R,V_temp);//以12位右对齐数据格式设置
}dac.h
#ifndef __DAC_H
#define __DAC_H
#include "sys.h"
void DAC_1_init(void);//初始化DAC1
void DAC_1_set_voltage(u16 voltage);//设置输出电压值
#endifmain.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "adc.h"
#include "dac.h"
int main(void)
{
u16 adcx;
u16 DAC_val=0;
u8 t=0
u8 key;
float temp;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断优先级分组2
delay_init(168);
LED_init();
LCD_init();
KEY_init();
ADC_init();
DAC_1_init();//DAC初始化
DAC_1_set_voltage(DAC_Align_12b_R,DAC_val);//设置初始值
while(1)
{
t++;
key=KEY_scan(0);
if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下
{
if(DAC_val<4000)
DAC_val+=200;//每按一次+0.2V
DAC_1_set_voltage(DAC_Align_12b_R,DAC_val);
}
else if(key==2)
{
if(DAC_val>200)
DAC_val-=200;//每按一次-0.2V
else
DAC_val=0;
DAC_1_set_voltage(DAC_Align_12b_R,DAC_val);
}
//将 ADC读取到的DAC输出电压V_实 与 用公式计算得到的V_计 比较 即可验证DAC功能，代码略
}
}