前言
ADC(Analog to Digital Converter)顧名思義是將類比訊號轉換成數位訊號的元件,現今多數 MCU 都會內建 ADC,而這也是相當基本且常用的功能。
上一篇已經介紹過最基本的 ADC 單一 Regular 通道用法,這篇文章要繼續示範如何使用 ADC Injected 多通道讀取,並使用 UART 傳到電腦上觀看。
正文
首先一樣以 Nucleo-F446RE 做示範。
首先建立一個 PIO 的專案,選擇 Framework 為「libopencm3」,並在 src/
資料夾中新增並開啓 main.c
與 main.h
。
完整程式
分段說明
Include
除了基本的 rcc.h
和 gpio.h
及必要的 adc.h
外,因為我要使用 USART 和 printf()
,所以還會需要 usart.h
、stdio.h
與 errno.h
。
USART 和 printf()
的詳細用法請看之前的文章。
設定 ADC
要使用 ADC 功能,首先要知道 ADC 的通道在哪些 GPIO 上,並將其設定為類比輸入。
接下來就是要設定 ADC。
adc_enable_scan_mode()
由於本例要讀取 3 個通道,所以要致能掃描模式。
adc_set_single_conversion_mode()
設定成單一轉換模式,不連續轉換。
adc_disable_discontinuous_mode_regular()
與 adc_disable_discontinuous_mode_injected()
禁能 Regular 與 Injected 的不連續模式。
adc_enable_external_trigger_injected()
設定以使用 Injected 的軟體觸發。
adc_set_right_aligned()
讓資料的對齊方式為靠右對齊。
adc_set_sample_time_on_all_channels()
設定所有通道的取樣時間,這裡使用 56 個 Cycle。
adc_set_injected_sequence()
設定 Injected 通道組的序列。本例要讀取的是 Ch0、Ch1 與 Ch4 這 3 個通道。
設定 RCC
除了 GPIO 外,還要記得致能各功能本身的時鐘。
主程式
adc_start_conversion_injected()
會觸發 ADC 進行 Injected 組轉換,並以 adc_eoc_injected()
觀察 Injected 組是否轉換完成。
確認 ADC 轉換完成後使用 adc_read_injected()
來讀取各個轉換完的資料。雖然 Injected 組最多只能設定 4 個,但是它的 4 個通道的資料暫存器是各自獨立的(ADC_JDRx),這裡的第二個參數就是選擇要讀取 1~4 哪一個 Injected 資料暫存器。要注意這裡的第二個引數是 1~4 而非 0~3。
多環境程式(F446RE + F103RB)
由於 STM32F1 的部分函式不同,所以 F103RB 沒辦法直接使用上面的 F446RE 的程式。
不過這次的程式我還沒完成 F103RB 的部分,目前不會動作,未來有時間會再看是哪邊有問題。我還是把完整的程式的連接放上來:GitHub repo。
小結
這次延續了上一篇的內容,介紹多通道的 Injected 用法。
一般來說,由於 Regular 組只有一個 16 位元的資料暫存器,若要使用掃描模式讀出序列中的多個通道的話,就必須要設定 DMA。但 Injected 組的 4 個資料暫存器是各自獨立的,因此如過要讀取的 ADC 通道在 4 個內的話,可以考慮使用 Injected 組,這樣就不用設定 DMA 了。
參考資料
本文的程式也有放在 GitHub 上。
本文同步發表於 iT 邦幫忙-2022 iThome 鐵人賽。
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