ADC簡介：

    ADC（Analog-to-Digital Converter，模/ 數轉換器）。也就是將模擬訊號轉換為數字訊號進行處理，在儲存或傳輸時，模數轉換器幾乎必不可少。

   STM32在片上整合的ADC外設非常強大，我使用的奮鬥開發板是STM32F103VET6,屬於增強型的CPU,它有18個通道，可測量16個外部和2個內部訊號源。各通道的A/D轉換可以單次，連續，掃描或間斷模式執行，ADC的結果可以左對齊或右對齊方式儲存在16位資料暫存器中。

ADC工作過程分析：

   我們以ADC規則通道轉換過程來分析，如上圖，所有的器件都是圍繞中間的模擬至數字轉換器部分展開的。它的左端V

    ADC部件轉換後的數值被儲存到一個16位的規則通道資料暫存器（或注入通道資料暫存器）中，我們可以通過CPU指令或DMA把它讀到記憶體（變數），模數轉換之後，可以出發DMA請求或者觸發ADC轉換結束事件，如果配置了模擬看門狗，並且採集的電壓大於閾值，會觸發看門狗中斷。

   其實對於ADC取樣，軟體程式設計主要就是ADC的配置，當然我是基於DMA方式的，所以DMA的配置也是關鍵！話不多說看程式碼!

主函式：main.c

#include "printf.h"
#include "adc.h"
#include "stm32f10x.h"

extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue;
float ADC_ConvertedValueLocal;
void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
   for(;nCount !=0;nCount--);
}
int main(void)
{  
  printf_init();	
  adc_init();
  printf("******This is a ADC test******\n");
		
  while(1)
    {
        ADC_ConvertedValueLocal =(float) ADC_ConvertedValue/4096*3.3;
        printf("The current AD value =0x%04X\n",ADC_ConvertedValue);
	printf("The current AD value =%f V\n",ADC_ConvertedValueLocal);
		
	Delay(0xffffee);
    }
  return 0;	
}
 

ADC與DMA配置：adc.c

#include "adc.h"
volatile uint16_t ADC_ConvertedValue;
void adc_init()
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	DMA_InitTypeDef DMA_InitStructure;
	
	RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);	

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1;		 
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);
	DMA_DeInit(DMA1_Channel1);
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;//ADC地址
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)&ADC_ConvertedValue; //記憶體地址
	DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //方向(從外設到記憶體)
	DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1; //傳輸內容的大小
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外設地址固定
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //記憶體地址固定
	DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = 
	DMA_PeripheralDataSize_HalfWord ; //外設資料單位
	DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = 
	DMA_MemoryDataSize_HalfWord ;    //記憶體資料單位
	DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular  ; //DMA模式：迴圈傳輸
	DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High ; //優先順序：高
	DMA_InitStructure.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;   //禁止記憶體到記憶體的傳輸
	
	DMA_Init(DMA1_Channel1, &DMA_InitStructure);  //配置DMA1的4通道
	DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);
 
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //獨立ADC模式
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;  //禁止掃描方式
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE;//開啟連續轉換模式 
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //不使用外部觸發轉換
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //採集資料右對齊
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1; //要轉換的通道數目
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div8);//配置ADC時鐘，為PCLK2的8分頻，即9Hz
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_11, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);//配置ADC1通道11為55.5個取樣週期 
	
	ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);
	ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);

	ADC_ResetCalibration(ADC1);//復位校準暫存器
	while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));//等待校準暫存器復位完成

	ADC_StartCalibration(ADC1);//ADC校準
	while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));//等待校準完成

	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);//由於沒有采用外部觸發，所以使用軟體觸發ADC轉換
}

ADC配置還是比較簡單的，畢竟只配置了單通道，還是分析一下吧!這裡我是把ADC1的通道11使用的GPIO引腳PC1配置成模擬輸入模式,在作為ADC的輸入時，必須使用模擬輸入。對於ADC通道，每個ADC通道對應一個GPIO引腳埠，GPIO的引腳在設為模擬輸入模式後可用於模擬電壓的輸入。STM32F103VET6有三個ADC,這三個ADC公用16個外部通道。
DMA的整體配置為：使用DMA1的通道1，資料從ADC外設的資料暫存器（ADC1_DR_Address）轉移到記憶體（ADC_ConvertedValue變數），記憶體外設地址都固定，每次傳輸的大小為半字（16位），使用DMA迴圈傳輸模式。

DMA傳輸的外設地址，也就是ADC1的地址為0x40012400+0x4c,這個地址可查STM32 datasheet獲得，如圖;

要特別注意ADC轉換時間配置，由於ADC時鐘頻率越高，轉換速度越快，那是不是就把ADC的時鐘頻率設的越大越好呢?其實不然，根據ADC時鐘圖可知，ADC時鐘有上限值，即不能超過14MHz,如圖：

這裡ADC預分頻器的輸入為高速外設時鐘（PCLK2）,使用RCC_ADCCLKConfig()庫函式來設定ADC預分頻的分頻值，PCLK2常用時鐘為72MHz,而ADCCLK必須小於14MHz,所以這裡ADCCLK為PCLK2的6分頻，即12MHz,而我的程式中只是隨便設為8分頻，9MHz,若希望ADC以最高頻率14MHz執行，可以把PCLK2設定為56MHz,然後再4分頻得到ACCLK。

ADC的轉換時間不僅與ADC的時鐘有關，還與取樣週期有關。每個ADC通道可以設定為不同的取樣週期。STM32的ADC取樣時間計算公式為：

  T=取樣週期+12.5個週期

公式中的取樣週期就是函式中配置的 ADC_SampleTime，而後邊加上的12.5個週期為固定值，則ADC1通道11的轉換時間為T=(55.5+12.5) x 1/9=7.56us。

補充：在adc.c檔案中定義了ADC_ConvertedValue變數，要注意這個變數是由關鍵字volatile修飾的，volatile的作用是讓編譯器不要去優化這個變數，這樣每次用到這個變數時都要回到相應變數的記憶體中去取值，而如果不使用volatile進行修飾的話，ADC_ConvertedValue變數在被訪問的時候可能會直接從CPU的暫存器中取出（因為之前該變數被訪問過，也就是說之前就從記憶體中取出ADC_ConvertedValue的值儲存到某個CPU暫存器中），之所以直接從暫存器中去取值而不去記憶體中取值，這是編譯器優化程式碼的結果（訪問CPU暫存器比訪問記憶體快得多）。這裡的CPU暫存器指R0,R1等CPU通用暫存器，用於CPU運算及暫存資料，不是指外設中的暫存器。

         因為ADC_ConvertedValue這個變數值隨時都會被DMA控制器改變的，所以用volatile來修飾它，確保每次讀取到的都是實時ADC轉換值。

adc.h:

#ifndef _adc_H
#define _adc_H
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_dma.h"
#include "stm32f10x_adc.h"
#define ADC1_DR_Address  ((uint32_t)0x4001244c);

void adc_init(void);

#endif

由於我的開發板沒有滑動變阻器，所以我就將電壓的輸入端接入通用IO口的3V引腳。如圖：