我加入工作室參加的第一個比賽是第五屆中國高校智能機器人創(chuàng)意大賽，我參加的賽項是開放部件組輪式自主格斗機器人。經歷了沒日沒夜的調試，無數(shù)次欣賞凌晨四點半的夜晚，感受著每天就睡兩三個小時伴隨著疲憊的開心。在我和隊友的共同努力之下，我們的成績也很優(yōu)異，獲得了預期的獎項。雖然原本我還有一個電控隊友，但是因為疫情他沒能和我一起參與備賽，這是令人可惜的一點。但人生總要向前看，備賽最重要的當然是過程，結果只是水到渠成的必然，寶貴的經歷是什么都無法替代的，它使我成長，助我進步。相信我們在以后也會繼續(xù)向前的。

在先學習DMA之前，我要先了解ADC的原理，然后在ADC程序實現(xiàn)的基礎上使用DMA模式，可以加快數(shù)據(jù)采集和處理，當使用ADC+DMA來做為STM32F4的距離檢測基礎程序框架，可以實現(xiàn)比賽中距離的實時檢測，進而完成比賽。

ADC(模/數(shù)轉換器)

ACD是指將連續(xù)變量的模擬信號轉換為離散的數(shù)字信號的數(shù)字信號（可以表示一定比例電壓值）；DAC(數(shù)/模擬轉換器)與之相反。

STM32F407有3個ADC控制器，共24個通道，通道有8個+外部通道16個=24個外部通道

3個ADC控制器中，ADC1和ADC2的IO引腳是一樣的。ADC3的IO引腳有一些差異，方便用戶使用更多的ADC引腳。

ADC1和ADC2的通道是0~15，PA0~PA7，PB8，PB9，PC0~PC5。

ADC3的通道中4~8對應PF6~10，9對應PF3，14~15對應PF4~5。

DMA模式

直接內存訪問（DMA）是用來以提供外設和內存，內存和內存之間的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。?shù)據(jù)可以在沒有任何CPU干預下通過的DMA進行傳輸。這使得CPU資源更傾重與其他操作。

DMA控制器基于一個復雜的總線矩陣架構，結合了功能強大的雙AHB主總線架構與獨立的FIFO，以優(yōu)化系統(tǒng)寬帶。

兩個DMA控制器共有16個數(shù)據(jù)流（stream），每個數(shù)據(jù)流可以編程與規(guī)定的通道中的一個搭配。

DMA的工作模式

單次傳輸

多次輸出（burst）：把數(shù)據(jù)分成多次傳輸

循環(huán)模式：循環(huán)模式是可用來處理循環(huán)緩沖區(qū)和連續(xù)的數(shù)據(jù)流（如ADC掃描模式）。啟此功能可以設置DMA_SxCR寄存器的CIRC位啟用。(在循環(huán)模式，在burst方式下，它必須遵循下面的規(guī)則)。

雙緩沖模式：雙緩沖模式通過設置在DMA_SxCR寄存器的DBM位啟用。

雙緩沖模式與單緩沖模式的區(qū)別在于它有兩個地址，當栓緩沖模式被使能，循環(huán)模式會被自動使能，每次傳輸完成，內存地址將會被交換。當一個內存區(qū)域被DMA控制器使用時，另一個可供程序使用。

配置程序如下：

u16 number[ADC_NUM];
float averge_1[size][ADC_NUM];

void  Adc1_Init(void)
{    
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    ADC_CommonInitTypeDef ADC_CommonInitStructure;
    ADC_InitTypeDef       ADC_InitStructure;
    
    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA|RCC_AHB1Periph_GPIOB|RCC_AHB1Periph_GPIOC, ENABLE);//使能GPIOA時鐘
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE); //使能ADC1時鐘

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;//PA0-7 通道0-7
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模擬輸入                                             
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不帶上下拉
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化  
 
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;//PB1 2 通道8 9
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模擬輸入                                             
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不帶上下拉
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3|GPIO_Pin_4|GPIO_Pin_5;//PC1234 通道10-15
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AN;//模擬輸入                                             
    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL ;//不帶上下拉
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);//初始化
    
    RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,ENABLE);          //ADC1復位
    RCC_APB2PeriphResetCmd(RCC_APB2Periph_ADC1,DISABLE);    //復位結束     
 
    ADC_CommonInitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;//獨立模式
    ADC_CommonInitStructure.ADC_TwoSamplingDelay = ADC_TwoSamplingDelay_5Cycles;//兩個采樣階段之間的延遲5個時鐘
    ADC_CommonInitStructure.ADC_DMAAccessMode = ADC_DMAAccessMode_1; //DMA
    ADC_CommonInitStructure.ADC_Prescaler = ADC_Prescaler_Div4;//預分頻4分頻。ADCCLK=PCLK2/4=84/4=21Mhz,ADC時鐘最好不要超過36Mhz 
    ADC_CommonInit(&ADC_CommonInitStructure);//初始化
    
     ADC_InitStructure.ADC_Resolution           = ADC_Resolution_12b;//12位模式
    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode         = ENABLE;//非掃描模式
    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode   = ENABLE;//開啟連續(xù)轉換
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConvEdge = ADC_ExternalTrigConvEdge_None;//禁止觸發(fā)檢測，使用軟件觸發(fā)
    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv     = ADC_ExternalTrigConv_T1_CC1;     //定時器觸發(fā)，此實驗用軟件觸發(fā)
    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign            = ADC_DataAlign_Right;//右對齊
    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfConversion      = 14;  //轉換規(guī)則序列1 
    ADC_Init(ADC1,&ADC_InitStructure);
    
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_3 ,1 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA3
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_6 ,2 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA2
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_1 ,3 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA1
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_13,4 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PC3
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_12,5 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PC2
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_4 ,6 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA4
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_5 ,7 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA5
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,8 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PC1
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_10,9 ,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PC0
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_7 ,10,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA7
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_14,11,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PC4
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_8 ,12,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PB0
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_0 ,13,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PA0
    ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_15,14,ADC_SampleTime_480Cycles );    //PC5
    
    ADC_DMARequestAfterLastTransferCmd(ADC1,ENABLE);
    ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE);
    ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);//開啟AD轉換器    
}    
//DMAx的各通道配置
//這里的傳輸形式是固定的
//從存儲器->外設模式/8位數(shù)據(jù)寬度/存儲器增量模式
//DMA_Streamx:DMA數(shù)據(jù)流,DMA1_Stream0~7/DMA2_Stream0~7
void MYDMA_Config(DMA_Stream_TypeDef *DMA_Streamx,u32 chx,u32 par,u32 mar,u16 ndtr)
{ 
    DMA_InitTypeDef  DMA_InitStructure;
    if((u32)DMA_Streamx>(u32)DMA2)//得到當前stream是屬于DMA2還是DMA1
    {
      RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA2,ENABLE);//DMA2時鐘使能         
    }else 
    {
      RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_DMA1,ENABLE);//DMA1時鐘使能 
    }
    DMA_DeInit(DMA_Streamx);
    while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx)!= DISABLE){}//等待DMA可配置 
    
    /* 配置 DMA Stream */
    DMA_InitStructure.DMA_Channel = chx;  //通道選擇,DMA_channel DMA_Channel_0~DMA_Channel_7
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = par;//DMA外設地址
    DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = mar;//DMA 存儲器0地址
    DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;//外設到存儲器模式
    DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = ndtr;//數(shù)據(jù)傳輸量 
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;//外設非增量模式
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;//存儲器增量模式
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;//外設數(shù)據(jù)長度:8位
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;//存儲器數(shù)據(jù)長度:8位
    DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;// 使用循環(huán)模式 
    DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;//中等優(yōu)先級
    DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;         
    DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_Full;
    DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;//存儲器突發(fā)單次傳輸
    DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;//外設突發(fā)單次傳輸
    DMA_Init(DMA_Streamx,&DMA_InitStructure);//初始化DMA Stream

    while (DMA_GetCmdStatus(DMA_Streamx) != DISABLE){}    //確保DMA可以被設置          
    DMA_Cmd(DMA_Streamx,ENABLE);                      //開啟DMA傳輸 
}

將下面兩個數(shù)據(jù)放在adc的配置文件中

#define size 10     //采集次數(shù)
#define ADC_NUM 14 //外設數(shù)量

處理函數(shù)如下

extern u16 number[ADC_NUM];
extern float averge_1[size][ADC_NUM];

void averge(void)
{
    register u16 sum=0;
    u8 count=0,i=0,j=0;
    for(;i<ADC_NUM;i++)
    {
        while(j<size)
        {
            if(averge_1[j][i]<0){}
            else{
                sum+=averge_1[j][i];
                count++;
            }
              j++;
        }
        number[i]=sum/count;
         printf("%f\n",number[i]);//打印數(shù)據(jù)
        sum=0;count=0;j=0;
    }
}

將一下兩行放在主函數(shù)中開啟傳輸，main函數(shù)中打印數(shù)值。

//初始化DMA函數(shù)，最后一個參數(shù)是定義二位數(shù)組的元素
MYDMA_Config(DMA2_Stream0,DMA_Channel_0,(u32)&ADC1->DR,(u32)number,size*ADC_NUM);
ADC_SoftwareStartConv(ADC1);        //使能指定的ADC1的軟件轉換啟動功能

int main()
{
    averge();
}

ADC多指采樣+DMA模式使用程序實現(xiàn)，將原始數(shù)據(jù)進行處理需要自己重新找算法進行優(yōu)化，原始數(shù)據(jù)波動很大，需要濾波后的數(shù)值才可以穩(wěn)定。當然我當時也出現(xiàn)過很多離譜的問題，一直無法解決，程序上有問題是一方面，而且還有外部的因素，比如芯片自身的問題等等，具體的問題需要大家自行實踐感受。加油，困難一定是可以克服的，問題也是可以解決的，堅持下去，我們都可以的?。?！文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-787402.html