ADC设备用户开发

基础BSP配置--以STM32为例

工程及使用说明

如果在提供的OneOS源码中已经有适合的工程DEMO工程，则可以直接使用；如果没有请参照快速上手中的操作指南，新建一个合适的工程。 针对STM32的ADC多个系列区别较大的情况，驱动设计时只进行了基本的ADC支持，包括ADC单通道模式、单ADC多通道扫描模式、多ADC多通道扫描模式。如有其他使用需求，客户可参考进行修改或者定制。

注意事项：

1. ADC单通道模式只支持每个ADC只有一个通道的使用；

2. 多个ADC多通道使用时仅支持规则通道扫描，必须打开DMA使用，同时主ADC1必须使用，否则该模式没有意义！

   特别注意！！！！！

   不同系列的情况不尽相同，如果需要采集多通道数据，建议使用单ADC多通道模式，同时建议使用循环模式，不要频繁开关ADC，避免可能的ADC通道顺序异常问题，因不同系列的区别较大，请谨慎使用该拓展功能。

3. 针对1、2的情况设备注册时进行了合并，对外只提供一个ADC设备：1模式中通道0对应ADC1；2通道对应ADC2……；2模式中不论开通通道数量，按照STM32的数据映射规则，进行数据和通道映射，使用时需要自己清楚配置后的数据顺序；0通道对应第一个数据，1通道对应第二个数据……；

4. ADC的通道号需要使用者保证，数据的对应关系使用者要自己根据配置去获得；内部提供了调试的的宏定义方式，使用者可以根据数据情况判断配置是否符合预期（ADC的配置较为多样，但目前系统支持有限，请按规则使用）；

5. ADC多通道模式下的通道转换时间不要设定的太小，测试在1.5周期下会出现DMA处理不过来的情况，长时间运行导致溢出错误；（主要原因：DMA的优先级是低于指令读取等FLASH操作的，响应不过来就会触发QVRN错误）

6. ADC的多重模式需要注意各个系列不同，部分系列不支持三重模式，甚至于不支持双重模式，具体请参考芯片手册或者STM32CubeMX的配置。

7. ADC仅支持10、12、14、16位模式，以及右对齐方式！多个ADC必须保证ADC的数据宽度一致；

8. ADC的位数宽度会根据配置自动识别，但是参考电压在注册（drv_adc.c）时直接设定，不再动态修改；

9. 不同系列的配置差异并不能全部列出，使用时请参考ST官方的教程和用例，保证ADC的模式配置是正确的，以下仅以万耦一代开发板使用的STM32L475VGT6为例，给出相应的配置及注意事项说明，仅供参考。

STM32CubeMX配置

打开oneos\projects\xxxxx(project文件夹)\board\CubeMX_Config下的STM32CubeMX工程文件,按照具体的需求进行配置,以下示例均以万耦一代开发板为例：

ADC单通道模式

ADC单通道模式下，可以开启多个ADC，但是每个ADC只能打开一个通道，如打开了三个ADC，按照ADC1、ADC2、ADC3的顺序进行注册，每个ADC的通道对外为ADC设备的0、1、2通道，可以开启一个或者多个ADC，注册顺序一致。 配置ADC通道，并配置ADC通道参数：

1. Analog标题下是模拟外设信息，选择ADC外设；
2. Mode标题下是通道信息，选择通道模式；
3. Configuration->Parameter->ADCs_Common_Settings: 设置ADC共用的通用设置，请根据实际使用正确设置。
4. Configuration->Parameter->ADC_Settings: 主ADC1的常规ADC参数设置，请根据实际使用正确设置。
5. Configuration->Parameter->ADC_Regular_ConversionMode: 常规ADC通道参数设置，请根据实际使用正确设置。
6. 右侧的芯片示意图上根据需要配置硬件引脚；

注意事项：

1. 扫描模式配置必须把扫描模式，连续转换模式等全部关闭，否则会导致ADC异常，详细的配置可以参考ST官方教程或用例。
2. 此模式下ADC工作在阻塞模式下，每次获得数据都会等待ADC转换完成但会数值。
3. 其他可选参数配置，如转换时间，模拟看门狗，矫正电压等，自行根据需要进行配置。

单ADC多通道模式

单ADC多通道模式只支持ADC1，因为STM32的多个系列的ADC并不一致，部分较早的系列只支持ADC1作为主ADC使用，拥有唯一DMA，为兼容全系列做此限定。此模式下顶层adc设备的有效通道值为ADC配置通道数量，顺序为RANK中定义的顺序。

主ADC配置

配置注意事项：

1. Configuration->Parameter->ADCs_Common_Settings->Mode = Independent mod: 将ADC配置为独立模式，此时不共用DMA；
2. Configuration->Parameter->ADC_Settings: 此项配置为ADC的基本配置，针对扫描模式需要注意打开图中的Scon Conversion Mode、Countinuous Conversion Mode、DMA Continuous Requests;部分设置是和通道数相关的，需根据Configuration->Parameter->ADC_Regular_ConversionMode中RANK配置的通道数量才能进行设置；
3. Configuration->Parameter->ADC_Regular_ConversionMode： 配置ADC的通道参数，包括通道的数量和顺序，每个通道的转换时间等参数，根据需要自行配置。

DMA配置

配置注意事项：

1. DMA Request Settings中的Mode配置，Normal为单次模式，Circular为循环模式；Data Width中的两项都设置为Half Word（ 不能配置错误！ ）；

2. Circular模式下，如果ADC的转换速度过快，如ADC时钟过快，转换周期过短可能会导致ADC数据无法及时通过DMA转移，会导致OVR错误，将会导致ADC停止工作。此时会给出错误提示，不进行自主恢复。解决该问题的方法： ​ i、在Clock Configuration中修改ADC的输入频率（此方法不推荐使用）； ​ ii、在Configuration->Parameter->ADC_Settings中设置Clock Prescaler,增大分频系数（优先考虑此方法）； ​ iii、在Configuration->Parameter->ADC_Regular_ConversionMode中配置Sampling Time,增加ADC通道的转换时间（根据实际应用的要求进行配置）。

   配置为Circular模式时，必须要同时修改Configuration->Parameter->ADC_Settings中的DMA Continuous Requests为开启状态；

3. Normal模式下，每次要刷新数据必须先调用一次os_device_open指令打开设备，经过设定的转换时间后会更新出数据，此时客户能够去获得数据（不建议使用该模式，该模式不提供转换完成的自动处理，但提供转换完成的中断回调，客户需要自己注册中断回调函数进行管理，如当前是否完成数据转换等）；

   配置为Normal模式时，必须要同时修改Configuration->Parameter->ADC_Settings中的DMA Continuous Requests为关闭状态；

4. 循环模式下，请不要尝试多次调用设备打开指令，此时会直接返回错误，设备无法打开，因为底层ADC一直处于运行状态，不能重复打开;

多ADC多通道模式

多ADC多通道模式至少要包含ADC1，因为STM32的多个系列的ADC并不一致，部分较早的系列只支持ADC1作为主ADC使用，拥有唯一DMA，为兼容全系列做此限定。此模式下顶层adc设备的有效通道值为ADC数量乘上最大配置通道数量的两倍，顺序为RANK中定义的顺序结合ADC的数量配置得到，参考下图：

注意事项：

ADC的多重模式作为拓展功能，使用时必须保证以下关系：ADC的开启数量和ADC的通道数量最大值满足一定的关系，能够实现完整的循环转换，否则数据会位置不固定。示例：如果是双重ADC模式，ADC1开启3个通道，ADC2开启2个通道，那么实际启用DAM时会设置一个2（ADC数量）*3（单个ADC通道的最大值）*2共计12的缓存空间，数据顺序为：1.1--2.1--1.2--2.2--1.3--2.1--1.1--2.2--1.2--2.1--1.3--2.2；此时能够完成循环，数据准确稳定。如果是三重ADC模式，如果ADC1开启2个通道，ADC2和ADC3各开启3个通道，此时会出现3*3*2共计18个缓存，此时会出现不能按照途中的顺序完成整周期转换，那么数据会出现循环错位，ADC1的转换缓存中的数据和通道不是唯一确定的，读数不稳定，需要在配置时保证，程序不进行相应的维护。

ADC及DMA配置

注意事项：

1. 多ADC使用时先完成每个ADC的基础配置，如ADC_Settings、ADC_Regular_ConversionMode等； 再进行部分通用配置，如DMA相关的配置，否则会出现无法进行选择的情况；
2. 多个ADC配置完成后，修改Configuration->Parameter->ADCs_Common_Settings中的Mode，根据使用的是双重还是三重ADC模式进行配置；DMA Access Mode 必须选择为DMA access mode enabled,才能打开共用DMA模式；
3. 在主ADC1的Configuration->Parameter->ADC_Settings中根据通道数配置相关的扫描选项，并把DMA Continuous Requests打开。

注意事项：

1. DMA Request Settings中的Mode根据需要进行配置，Normal为单次模式，Circular为循环模式；Data Width中的两项都设置为Word；

2. 不同系列的ADC多重模式差异，部分系列不支持ADC三重模式，甚至不支持双重模式，此时不能使用该模式。

3. Circular模式下，如果ADC的转换速度过快，如ADC时钟过快，转换周期过短可能会导致ADC数据无法及时通过DMA转移，会导致OVR错误，将会导致ADC停止工作。此时会给出错误提示，不进行自主恢复。解决该问题的方法： ​ i、在Clock Configuration中修改ADC的输入频率（此方法不推荐使用）； ​ ii、在Configuration->Parameter->ADC_Settings中设置Clock Prescaler,增大分频系数（优先考虑此方法）； ​ iii、在Configuration->Parameter->ADC_Regular_ConversionMode中配置Sampling Time,增加ADC通道的转换时间（根据实际应用的要求进行配置）。

   配置为Circular模式时，必须要同时修改Configuration->Parameter->ADC_Settings中的DMA Continuous Requests为开启状态；

4. Normal模式下，每次要刷新数据必须先调用一次os_device_open指令打开设备，经过设定的转换时间后会更新出数据，此时客户能够去获得数据（不建议使用该模式，该模式不提供转换完成的自动处理，但提供转换完成的中断回调，客户需要自己注册中断回调函数进行管理，如当前是否完成数据转换等）；

   配置为Normal模式时，必须要同时修改Configuration->Parameter->ADC_Settings中的DMA Continuous Requests为关闭状态；

5. 循环模式下，请不要尝试多次调用设备打开指令，此时会直接返回错误，设备无法打开，因为底层ADC一直处于运行状态，不能重复打开;

6. 多ADC多通道模式下存在转换顺序问题，请注意转换的通道的实际顺序是和用户配置紧密相关

配置和生成工程

1. 点击Clock Configuration检查时钟配置，然后点击GENARATE CODE生成STM32CubeMX工程代码；

1. 在对应的oneos\projects\xxxxx(project文件夹) 目录下打开OneOS-Cube工具，在命令行输入menuconfig打开可视化配置界面；
2. 如下图示，通过空格或向右方向键选择 Top) → Drivers→ MISC 下的 Using ADC device drivers 选项；

   Top) → Drivers→ MISC
                                      OneOS Configuration
   [*] Using generic GPIO device drivers
   [*] Using push button device drivers
   [*] Using led device drivers
   [ ] Using buzzer device drivers
   [*] Using ADC device drivers
   [ ] Using DAC device drivers
   [ ] Using PWM device drivers
   [ ] Using Input Capture device drivers
   [ ] Using Pulse Encoder device drivers
   

3. 通过Esc退出配置界面，退出时选择保存。
4. 在命令行输入scons --ide=mdk5命令，构建工程；

工程编译及实现

1. 打开对应的oneos\projects\xxxxx(project文件夹)目录下的project.uvprojx工程文件；
2. 在工程中将原有或自己编写的adc test文件加入到application子文件夹中；
3. 编译并下载工程，运行程序；
4. 打开串口工具如xshell等，通信成功后，即可通过输入adc_sample指令获得相关的调试指令，根据提示和设置进行输入和ADC测试；
5. 通过硬件调节电压，即可观察到不断回读ADC采样电压值(电压值单位mv);