2795011113实验四 adc实验.doc

实验四 ADC实验姓名：刘乾坤 学号：20110661104 班级：11电子科学与技术一、 实验目的：1.了解STM32的基本工作原理 ；2. 通过实践来加深对ARM芯片级程序开发的理解； 3.利用STM32的ADC1通道0来采样外部电压值值，并在TFTLCD模块上显示出来； 二、 实验原理：1. STM32 ADC简介STM32 拥有 13 个 ADC，这些 ADC 可以独立使用，也可以使用双重模式（提高采样率）。STM32 的 ADC 是 12 位逐次逼近型的模拟数字转换器。它有 18 个通道，可测量16个外部和2个内部信号源。各通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行。ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据寄存器中。模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低阀值。STM32F103系列最少都拥有2个ADC， 我们选择的 STM32F103RBT6 也包含有 2 个 ADC。STM32 的 ADC 最大的转换速率为 1Mhz，也就是转换时间为 1us（在 ADCCLK=14M,采样周期为 1.5个ADC 时钟下得到），不要让 ADC 的时钟超过 14M，否则将导致结果准确度下降。STM32 将 ADC 的转换分为 2 个通道组：规则通道组和注入通道组。规则通道相当于你运行的程序，而注入通道呢，就相当于中断。在你程序正常执行的时候，中断是可以打断你的执行的。同这个类似，注入通道的转换可以打断规则通道的转换， 在注入通道被转换完成之后，规则通道才得以继续转换。2. ADC 控制寄存器（ADC_CR1 和 ADC_CR2） 寄存器 ADC_CR1 各位描述ADC_CR119:16用于设置 ADC 的操作模式，详细的对应关系如下： ADC 操作模式 寄存器 ADC_CR2 各位描述EXTSEL2:0用于选择启动规则转换组转换的外部事件，详细的设置关系如下：3. ADC 采样事件寄存器（ADC_SMPR1 和 ADC_SMPR2） 寄存器 ADC_SMPR1 各位描述 寄存器 ADC_SMPR2 各位描述4. ADC 规则序列寄存器（ADC_SQR13）5. ADC 规则数据寄存器(ADC_DR) 寄存器 ADC_ JDRx 各位描述6. ADC 寄存器为 ADC 状态寄存器（ADC_SR） 7. 使用 ADC1的通道 0 来进行 AD 转换，其详细设置步骤如下：1 ）开启 PA 口时钟，设置 PA0为模拟输入。STM32F103RBT6 的 ADC 通道 0 在 PA0 上，所以，我们先要使能 PORTA 的时钟，然后设置 PA0 为模拟输入。2 ）使能 ADC1 时钟，并设置分频因子。要使用 ADC1，第一步就是要使能 ADC1 的时钟，在使能完时钟之后，进行一次 ADC1 的复位。接着我们就可以通过 RCC_CFGR 设置 ADC1 的分频因子。分频因子要确保 ADC1 的时钟（ADCCLK）不要超过 14Mhz。3 ）设置 ADC1 的工作模式。在设置完分频因子之后，我们就可以开始 ADC1 的模式配置了，设置单次转换模式、触发方式选择、数据对齐方式等都在这一步实现。4 ）设置 ADC1 规则序列的相关信息。接下来我们要设置规则序列的相关信息，我们这里只有一个通道，并且是单次转换的，所以设置规则序列中通道数为 1，然后设置通道 0 的采样周期。5 ）开启 AD 转换器，并校准。在设置完了以上信息后，我们就开启 AD 转换器，执行复位校准和 AD 校准，注意这两步是必须的！不校准将导致结果很不准确。6 ）读取 ADC 值。在上面的校准完成之后，ADC 就算准备好了。接下来我们要做的就是设置规则序列 0 里面的通道，然后启动 ADC 转换。在转换结束后，读取 ADC1_DR 里面的值就是了。通过以上几个步骤的设置，我们就可以正常的使用 STM32 的 ADC1 来执行 AD 转换操作了三：实验电路图：本次实验电路连接图如下： 四：程序流程图：五、实验现象及分析：实验现象：上电进行调节电位器，观察LCD显示的输入值的大小变化，从0V-3.3V之间数值的变化，可以自由的进行输入电压的调节。 现象分析：实验现象与程序设置的预期效果基本一致，达到实验的目的，ADC端口的配置正确，可以正常的采集到输入的电压的变化并且可以显示出来，硬件电路可以正常的工作。六、实验结论： 通过本次实验开始了解STM32开发板的ADC实验的部分，用ADC的通道1来采样外部的电压值，并在LCD模块上显示出来。熟悉了keil4.0仿真软件的使用和配件下载的方法，掌握了STM32处理器ADC的结构，掌握了ADC采样电压引脚的配置方法。实验现象达到程序设置的预期效果一样，完成了采集外部电压并显示出来，达到了实验要求，达到实验的目的。