MCU怎么做一个简单的ADC?

　　STM32的优点在哪里?除去宣传环节，细细分析，STM32时钟不算快，72MHZ，也不能扩展大容量的RAM FLASH，同样没有DSP那样强大的指令集。它的优势在哪里呢?

　　---就在快速采集数据，快速处理上。

　　ARM的特点就是方便。　这个快速采集，高性能的ADC就是一个很好的体现，12位精度，最快1uS的转换速度，通常具备2个以上独立的ADC控制器，这意味着，STM32可以同时对多个模拟量进行快速采集，这个特性不是一般的MCU具有的。以上高性能的ADC，配合相对比较块的指令集和一些特色的算法支持，就构成了STM32在电机控制上的强大特性。

　　好了，正题，怎么做一个简单的ADC?

　　注意是简单的，ADC是个复杂的问题，涉及硬件设计，电源质量，参考电压，信号预处理等等问题。我们只就如何在MCU内完成一次ADC作讨论。

　　谈到ADC，我们还要第一次引入另外一个重要的设备DMA。DMA是什么东西呢。

　　通常在8位单片机时代，很少有这个概念。在外置资源越来越多以后，我们把一个MCU内部分为 主处理器 和 外设两个部分。主处理器当然是执行我们指令的主要部分，外设则是 串口 I2C ADC 等等用来实现特定功能的设备，回忆一下，8位时代，我们的主处理器最常干的事情是什么?逻辑判断?不是。那才几个指令计算算法?不是。大部分时候算法都很简单。　事实上，主处理器就是作个搬运工，

　　把USART的数据接收下来，存起来

　　把ADC的数据接收下来，存起来

　　把要发送的数据，存起来，一个个的往USART里放。

　　…………

　　为了解决这个矛盾，人们想到一个办法，让外设和内存间建立一个通道，在主处理器允许下，让外设和内存直接 读写，这样就释放了主处理器，这个东西就是DMA。

　　打个比方：

　　一个MCU是个公司。老板就是主处理器员工是外设，仓库就是内存.

　　从前 仓库的东西都是老板管的。员工需要原料工作，就一个个报给老板，老板去仓库里一个一个拿。员工作好的东西，一个个给老板，老板一个个放进仓库里。老板很累，虽然老板是超人，也受不了越来越多的员工和单子。

　　最后老板雇了一个仓库保管员，它就是DMA

　　他专门负责 入库和出库，只需要把出库 和入库计划给老板过目老板说OK，就不管了。

　　后面的入库和出库过程，员工只需要和这个仓库保管员打交道就可以了。

　　--------闲话，马七时常想，让设备与设备之间开DMA，岂不更牛X，比喻完成。

　　ADC是个高速设备，前面提到。而且ADC采集到的数据是不能直接用的。即使你再小心的设计外围电路，测的离谱的数据总会出现。那么通常来说，是采集一批数据，然后进行处理，这个过程就是软件滤波。

　　DMA用到这里就很合适。让ADC高速采集，把数据填充到RAM中，填充一定数量，比如32个，64个MCU再来使用。

　　-----多一句，也可以说，单次ADC毫无意义。

　　下面我们来具体介绍，如何使用DMA来进行ADC操作。初始化函数包括两部分，DMA初始化和 ADC初始化我们有多个管理员--DMA，一个管理员当然不止管一个DMA操作。所以DMA有多个Channel

　　//ADC with DMA Init

　　#define ADC_Channel ADC_Channel0

　　#define ADC1_DR_Address ((u32)0x4001244C)

　　void ADCWithDMAInit()

　　{

　　//DMA init; Using DMA channel 1

　　DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //开启DMA1的第一通道

　　DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //DMA对应的外设基地址，这个地址走Datasheet查

　　DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //转换结果的数据大小

　　DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (unsigned long)&ADC_ConvertedValue; //

　　DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //DMA的转换模式是SRC模式，就是从外设向内存中搬运，

　　DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //M2M模式禁止，memory to memory，这里暂时用不上，以后介

　　绍

　　DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //DMA搬运的数据尺寸，注意ADC是12位的，

　　HalfWord就是16位

　　DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //接收一次数据后，目标内存地址是否后移--重

　　要概念，用来采集多个数据的

　　DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //接收一次数据后，设备地址是否后移

　　DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //转换模式，循环缓存模式，常用，M2M果果开启了，这个模式失效

　　。

　　DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA优先级，高

　　DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 1; //DMA缓存大小，1个

　　DMA_Init(DMA1_Channel1，&DMA_InitStruct);

　　// Enable DMA1

　　DMA_Cmd(DMA1_Channel1， ENABLE);

　　}

　　void ADCx_Init(unsigned char ADC_Channel)

　　{

　　ADC_DeInit(ADC1); //开启ADC1

　　ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //转换模式，为独立转换。转换模式太多了，以后深究

　　ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //对齐方式，ADC结果是12位的，显然有个对齐左边还是右边

　　的问题。一般是右对齐

　　ADC_InitStruct.ADC_ConTInuousConvMode = ENABLE; //连续转换模式开启

　　ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //ADC外部出发开关，关闭

　　ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 2; //开启通道数，2个

　　ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //扫描转换模式开启

　　ADC_Init(ADC1， &ADC_InitStruct);

　　ADC_RegularChannelConfig(ADC1， ADC_Channel， 1， ADC_SampleTIme_239Cycles5); //规则组通道设置，关键函数 转

　　换器ADC1，选择哪个通道channel，规则采样顺序，1到16，以后解释详细含义，最后一个参数是转换时间，越长越准越稳定

　　// ADC1 to DMA， Enable

　　ADC_DMACmd(ADC1， ENABLE); //ADC命令，和DMA关联。

　　//ADC1 Enable

　　ADC_Cmd(ADC1，ENABLE); //开启ADC1

　　//Reset the CalibraTIon of ADC1

　　ADC_ResetCalibraTIon(ADC1); //重置校准

　　//wait until the Calibration‘s finish

　　while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)) //等待重置校准完成

　　;

　　ADC_StartCalibration(ADC1); //开始校准

　　while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)) //等待校准完成

　　;

　　ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1， ENABLE); //连续转换开始，从选择开始，MCU可以不用管了，ADC将通过DMA不断刷新

　　制定RAM区

　　// Attach them;

　　}

　　最后讲讲滤波算法

　　滤波的方法以后会开个专题。

　　特别提一下---没有完美的滤波算法，只有合适的滤波算法。

　　需要综合考虑信号特点，噪声特点，控制对象等等，

　　这里用个最简单的滤波算法，均值滤波。

　　采样16次，取平均值，吼吼，在豆皮上跳动还是蛮小的，合适，吼吼

　　//16ms finish a ADC detection

　　// return mv

　　unsigned int ADC_filter(void)

　　{

　　unsigned int result=“0”;

　　unsigned char i;

　　for(i=16;i》0;i--)

　　{

　　Delay_xms(1);

　　result += ADC_ConvertedValue;

　　}

　　return (unsigned int)(((unsigned long)(result》》4))*3300》》12);

　　}