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。
之前的文章已經介紹過 3 中不同的 ADC 使用環境,這次要再介紹以 Timer 定期觸發 ADC 進行轉換的寫法,且一樣會啓用 ADC 的轉換完成(EOC)中斷。
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
。
另外就是因為要使用中斷及 Timer,所以 nvic.h
和 timer.h
也是必要的。
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_disable_scan_mode()
禁能多通道掃描模式,因為本範例只需要讀取一個通道而已。
adc_set_single_conversion_mode()
設定成單一轉換模式,不連續轉換。
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_enable_external_trigger_regular()
啓用 ADC 的外部觸發,並指定觸發源為 Timer3 的 TRGO(Tregger output)。
adc_enable_eoc_interrupt()
啓用 ADC 的轉換完成(EOC)中斷。
nvic_enable_irq()
啓用 NVIC 的 ADC IRQ。
adc_set_regular_sequence()
設定 Regular 的通道序列。這裡只有 Ch0。
ADC ISQ
這是 ADC 的 ISQ。
首先先清除 ADC 的轉換完成位元(EOC),再使用 adc_read_regular()
讀取 ADC 轉換完成的數值。
Timer 設定
先設定好 Timer 的頻率(PSC 與 ARR)。
使用 timer_set_master_mode()
設定 Timer 在每次的 Update 事件都會產生 TRGO 訊號,以觸發 ADC。
Timer 的頻率設定請看之前的文章。
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。
由於本例的差異比較大,為了不佔版面這裡就不列出的,完整的程式請看 GitHub repo。
小結
若需要定期進行 ADC 轉換的話,使用 Timer 進行觸發是一個不錯的做法。本次範例使用 Timer 3 的 TRGO 訊號定期觸發 ADC 進行轉換,並且也有啓用 ADC 本身的轉換完成中斷,是一種比較有效率的寫法。
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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