ADC+DMA
下面來講一下STM32的ADC應用。先閒扯一點其他事情，是我自己的理解。
STM32的優點在哪裏？
除去宣傳環節，細細分析。
STM32時鐘不算快，72MHZ，
也不能擴展大容量的RAM FLASH，
同樣沒有DSP那樣強大的指令集。
它的優勢在哪裏呢？
---就在快速採集數據，快速處理上。
ARM的特點就是方便。
這個快速採集，高性能的ADC就是一個很好的體現，
12位精度，最快1uS的轉換速度，通常具備2個以上獨立的ADC控制器，
這意味着，
STM32可以同時對多個模擬量進行快速採集，
這個特性不是一般的MCU具有的。
以上高性能的ADC，配合相對比較塊的指令集和一些特色的算法支持，
就構成了STM32在電機控制上的強大特性。
好了，正題，怎末做一個簡單的ADC，注意是簡單的，
ADC是個複雜的問題，涉及硬件設計，電源質量，參考電壓，信號預處理等等問題。
我們只就如何在MCU內完成一次ADC作討論。
談到ADC，我們還要第一次引入另外一個重要的設備DMA.
DMA是什麼東西呢。
通常在8位單片機時代，很少有這個概念。
在外置資源越來越多以後，
我們把一個MCU內部分爲 主處理器 和 外設兩個部分。
主處理器當然是執行我們指令的主要部分，
外設則是 串口 I2C ADC 等等用來實現特定功能的設備
回憶一下，8位時代，我們的主處理器最常乾的事情是什麼？
邏輯判斷？不是。那才幾個指令
計算算法？不是。大部分時候算法都很簡單。
事實上，主處理器就是作個搬運工，
把USART的數據接收下來，存起來
把ADC的數據接收下來，存起來
把要發送的數據，存起來，一個個的往USART裏放。
…………
爲了解決這個矛盾，
人們想到一個辦法，讓外設和內存間建立一個通道，
在主處理器允許下，
讓外設和內存直接 讀寫，這樣就釋放了主處理器，
這個東西就是DMA。
打個比方：
一個MCU是個公司。
老闆就是主處理器
員工是外設
倉庫就是內存
從前 倉庫的東西都是老闆管的。
員工需要原料工作，就一個個報給老闆，老闆去倉庫裏一個一個拿。
員工作好的東西，一個個給老闆，老闆一個個放進倉庫裏。
老闆很累，雖然老闆是超人，也受不了越來越多的員工和單子。
最後老闆僱了一個倉庫保管員，它就是DMA
他專門負責 入庫和出庫，
只需要把出庫 和入庫計劃給老闆過目
老闆說OK，就不管了。
後面的入庫和出庫過程，
員工只需要和這個倉庫保管員打交道就可以了。
--------閒話，馬七時常想，讓設備與設備之間開DMA，豈不更牛X
比喻完成。
ADC是個高速設備，前面提到。
而且ADC採集到的數據是不能直接用的。即使你再小心的設計外圍電路，測的離譜的數據總會出現。
那麼通常來說，是採集一批數據，然後進行處理，這個過程就是軟件濾波。
DMA用到這裏就很合適。讓ADC高速採集，把數據填充到RAM中，填充一定數量，比如32個，64個
MCU再來使用。
-----多一句，也可以說，單次ADC毫無意義。
下面我們來具體介紹，如何使用DMA來進行ADC操作。
初始化函數包括兩部分，DMA初始化和 ADC初始化
我們有多個管理員--DMA
一個管理員當然不止管一個DMA操作。所以DMA有多個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); //開啓DMA1的第一通道
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //DMA對應的外設基地址，這個地址走Datasheet查
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord; //轉換結果的數據大小
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (unsigned long)&ADC_ConvertedValue; //
DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC; //DMA的轉換模式是SRC模式，就是從外設向內存中搬運，
DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable; //M2M模式禁止，memory to memory，這裏暫時用不上，以後介
紹
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord; //DMA搬運的數據尺寸，注意ADC是12位的，
HalfWord就是16位
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Disable; //接收一次數據後，目標內存地址是否後移--重
要概念，用來採集多個數據的
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //接收一次數據後，設備地址是否後移
DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //轉換模式，循環緩存模式，常用，M2M果果開啓了，這個模式失效
。
DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA優先級，高
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 1; //DMA緩存大小，1個
DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_InitStruct);
// Enable DMA1
DMA_Cmd(DMA1_Channel1, ENABLE);
}
void ADCx_Init(unsigned char ADC_Channel)
{
ADC_DeInit(ADC1); //開啓ADC1
ADC_InitStruct.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //轉換模式，爲獨立轉換。轉換模式太多了，以後深究
ADC_InitStruct.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //對齊方式，ADC結果是12位的，顯然有個對齊左邊還是右邊
的問題。一般是右對齊
ADC_InitStruct.ADC_ContinuousConvMode = ENABLE; //連續轉換模式開啓
ADC_InitStruct.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None; //ADC外部出發開關，關閉
ADC_InitStruct.ADC_NbrOfChannel = 2; //開啓通道數，2個
ADC_InitStruct.ADC_ScanConvMode = ENABLE; //掃描轉換模式開啓
ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStruct);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5); //規則組通道設置，關鍵函數 轉
換器ADC1，選擇哪個通道channel，規則採樣順序，1到16，以後解釋詳細含義，最後一個參數是轉換時間，越長越準越穩定
// ADC1 to DMA, Enable
ADC_DMACmd(ADC1, ENABLE); //ADC命令，和DMA關聯。
//ADC1 Enable
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); //開啓ADC1
//Reset the Calibration of ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //重置校準
//wait until the Calibration's finish
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)) //等待重置校準完成
;
ADC_StartCalibration(ADC1); //開始校準
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)) //等待校準完成
;
ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE); //連續轉換開始，從選擇開始，MCU可以不用管了，ADC將通過DMA不斷刷新
制定RAM區
// Attach them;
}
最後講講濾波算法
濾波的方法以後會開個專題。
特別提一下---沒有完美的濾波算法，只有合適的濾波算法。
需要綜合考慮信號特點，噪聲特點，控制對象等等，
這裏用個最簡單的濾波算法，均值濾波。
採樣16次，取平均值，吼吼，在豆皮上跳動還是蠻小的，合適，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);
}