STM32 HAL库 ADC采集（查询，中断，DMA）_stm32 hal adc

一、ADC的三种工作方式及优缺点

1.查询模式：查询模式下，占用CUP时间较多，cup效率较低。
2.中断模式：相比查询模式大大释放了cup，提高了cup的利用率。
3.DMA模式：该模式下基本不占用cup，能直接将ADC采集的数据存储到存储器。

二、ADC的转换方式

转换方式需要根据情况搭配使用，分为扫描模式（Scan Conversion mode）、连续转换模式(Continuous Conversion Mode)和间断模式(Discontinuous Conversion Mode)。

ADC单通道转换：

“单次转换模式，扫描模式关闭”：只进行一次转换，不过可以持续使能ADC达到不断采集的的。
“连续转换模式，扫描模式关闭”：使能一次ADC后，能够连续转换。

ADC多通道转换：

“单次转换模式”，扫描模式开启”：每个通道转换完一次后结束转换，但可以通过持续使能ADC不断进行多通道连续采集。
“连续转换模式”，扫描模式开启”：每个通道转换完之后还能继续循环转换，不需要反复使能ADC。

多通道必须开启扫描模式。

三、ADC之查询模式（阻塞模式）

1、流程：

①开启ADC：调用HAL_ADC_Start（），开启ADC。
②等待EOC标志位：调用查询函数HAL_ADC_PollForConversion（），等待ADC转化结束，CUP在这段时间内不能干其他事，所以查询方式降低了CUP的使用率。
③读取寄存器数据：调用HAL_ADC_GetValue（）。

2、STM32CUBEMX配置（ADC部分）**

Data Alignment ： 可选左对齐或右对齐。
Conversion Mode：由于只使用了一个通道，关闭就行。
Continuous Conversion Mode：这里关闭，我们使用软件开启ADC。
Discontinuous Conversion Mode：单通道模式间断模式自动关闭，不可选。
Enable Regular Conversions：是否使能转换，开启规则转换。
Number Of Conversion:转换的通道数，单通道当然只能是1。
External Trigger Conversion Source：选择由软件触发采集。
Rank ：每个通道的编号，
每个Rank有如下参数配置：
Channel:所选择的通道
Sampling Time：每次采集ADC所需要的时间（采样周期），T = 采样周期 + 12.5个周期，（其中1周期为1/ADCCLK，设置的ADC时钟频率为12M），这里我设置的ADC的采样周期 为1.5Cycles，所以转化一次总的时间T=（1.5+12.5）/12=1.167us。补充：采样周期越长，越准确，这里存在一个竞争冒险的关系。

3、软件配置

在adc.h文件添加代码：

/* USER CODE BEGIN 1 */
获取ADC的值
uint16_t Get_adc(uint16_t ch)
{
	HAL_ADC_Start(&hadc1);  //先开启ADC
	HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,1);//查询函数，查询EOC标志位。每次采样，CUP在这里都要 
                                       //等待采样完成才能进行下一步，这段时间CUP没有干其他 
                                       //事，所以降低了CUP使用率
 
	return HAL_ADC_GetValue(&hadc1);    //得到ADC的值
} 
 
/获取times次采样值的平均值///
uint16_t Get_ADC_Average(uint16_t ch,uint8_t times)
{
   uint32_t ADC_Sum=0;
	 uint8_t i;
   for(i=0;i<times;i++)
	 {
		 ADC_Sum+=Get_adc(ch);
		 HAL_Delay(5);
	 }
	 return ADC_Sum/times;                //对times次样品值取平均，使采样值更加准确
}
/* USER CODE END 1 */
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在main…c的初始化代码段定义一个uint16_t ADC_Value1;在while中添加一下代码

  /* USER CODE BEGIN 1 */
    uint16_t ADC_Value1;    //
  /* USER CODE END 1 */
 
 
  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();
 
  /* USER CODE BEGIN SysInit */
 
  /* USER CODE END SysInit */
 
  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_ADC1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
    HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);//开启ADC之前校准一下
  /* USER CODE END 2 */
  while (1)
  {
		ADC_Value1=Get_ADC_Average(ADC_CHANNEL_1,10);//得到10次采样值的均值
		printf("ADC:%d\n",ADC_Value1);
		HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
		HAL_Delay(1);
  }
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ADC查询模式小总结：在关闭间断模式的情况下，多通道采集尽量不使用ADC查询模式进行，不然采样值容易出错，如果要用一定要开启间断采样模式。

四、多通道查询模式

1.STM32CUBEMX配置

开启ADC1的四个通道**

2.软件配置

在main.c中添加：

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
    uint16_t ADC_Value1,i; 
	uint16_t adcbuf[4];    //四个通道采样数据存储的数组
  /* USER CODE END 1 */
 
  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
 
  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();
 
  /* USER CODE BEGIN Init */
 
  /* USER CODE END Init */
 
  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();
 
  /* USER CODE BEGIN SysInit */
 
  /* USER CODE END SysInit */
 
  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_ADC1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
  HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);   //开启adc前校准一下ADC
  /* USER CODE END 2 */
 
  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
		
		for(i=1;i<5;i++)
		{
			HAL_ADC_Start(&hadc1);   //由于没有开启连续转换，每次转换前需要软件开启adc
			HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1,10);//轮询等待ADC转换完成
			adcbuf[i]=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);     //将四个通道的采样值存在数组里
			printf("adc_ch%d:  %d  \n\r",i,adcbuf[i]);
		}
		
     HAL_ADC_Stop(&hadc1);//关闭ADC
		  HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
			HAL_Delay(100);
    /* USER CODE END WHILE */
 
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}
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五、ADC之中断模式(单通道)

1、流程

①启动ADC，使能中断
②等待中断触发
③在中断中读取寄存器数据

2、STM32CUBEMX配置（ADC部分）

ADC的中断模式和单通道采样一样，只是多使能了一下adc中断。

3、软件配置

只需在while（）的上面校准adc和开启ADC。

HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
HAL_ADC_Start_IT(&hadc1);
在ADC的回调函数里面添加：

void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef* hadc)//回调函数
{
	uint16_t Adc_Value;
	Adc_Value=HAL_ADC_GetValue(&hadc1);
  printf("adc_value:%d\n",Adc_Value);
}
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六、ADC之DMA（多通道）

1、流程

① 启动ADC
②配置DMA缓冲区
③读取缓冲区数据

2、STM32CUBEMX配置（ADC部分）

开启ADC1的通道1和2。

3、软件配置

main.c

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
   uint16_t ADC_Value1,i;
	uint16_t AD_Buf[2]={0};//两个通道采集数据存在这个数组里面
  /* USER CODE END 1 */
 
  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
 
  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();
 
  /* USER CODE BEGIN Init */
 
  /* USER CODE END Init */
 
  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();
 
  /* USER CODE BEGIN SysInit */
 
  /* USER CODE END SysInit */
 
  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	 HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1);
	HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t *)&AD_Buf,2);//开启ADC的DMA，采集的数据直接放入 
                                                     AD_Buf这个数组里，操作简单。
  /* USER CODE END 2 */
  while (1)
  {
		printf("AD1=%d\n\r",AD_Buf[0]);
        printf("AD2=%d\n\r",AD_Buf[1]);
		HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port,LED0_Pin);
		HAL_Delay(20);
  }
}
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ADC的DMA模式小总结：DMA模式最简单，并且采样过程基本不会影响CPU，一般使用ADC的DMA模式进行采样。
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