基于RT-Thread的STM32F4开发第二讲第一篇——ADC

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前言

ADC是什么不多讲了，前面裸机操作部分有很多讲述。我要说的是RT-Thread对STM32的ADC外设的适配极其不好，特别是STM32G4系类，这一章先讲STM32F4的ADC应用。本文使用的是RT-Thread最新的驱动5.1.0，兼容下面的所有驱动。使用的开发板是正点原子的STM32F4探索者

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一、RT-Thread工程创建

先在RT-Thread studio中创建好工程，参考下面的文章使得驱动5.1.0全构建不报错和警告，如图所示。
RT-Thread studio的驱动5.1.0报错修改

不要着急修改时钟配置，这里按我方法来，打开自动生成的CubeMX Settings（找不到的话点击窗口，恢复窗口布局，在项目资源管理器下。在CubeMX中按裸机编程一样，把时钟和需要用到的外设都配置好。配置详情我就不说了，看前面的文章就行，这里放几张图示例。
注意使用到的外设都要配置，开局使用串口1作为控制台串口，所以这里也配置了。

这里我使用了ADC1和ADC2，配置如下，对于每个外设的详细工作参数，我建议也配置一下，可以作为后面RT-Thread的参考，关于ADC的详情配置见下文。
STM32LL库编程系列第八讲——ADC模数转换


这里的IDE要选择EWARM，也就是保持默认，很重要，其他照常


到这一步就可以生成工程了

第一次生成工程后要把cubeMX关闭掉，这样RT-Thread studio才会同步，如下

点击确认，重点来了
点击左边文件，cubemx(没有的话，刷新一下)，右键Src，资源配置，排除构建

打开cubemx的mian.c复制函数void SystemClock_Config(void)，包括函数名全部复制，在打开drivers/drv_clk.c,把void system_clock_config(int target_freq_mhz)函数删了，把复制的void SystemClock_Config(void)粘贴原地，接着全编译，没有问题。

到这一步你可以把工程保存好，在RT-Thread studio中基于STM32F407系类的驱动5.1.0的初始工程创建完成，以后再用就直接复制工程就行，不用重复创建了。这一点也希望官方优化，不需要我们这么麻烦。

二、ADC工程创建

接下来，工程名更改为IO_ADC2。
打开cubemx/src/adc.h。复制函数void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef* adcHandle)和void HAL_ADC_MspDeInit(ADC_HandleTypeDef* adcHandle)到drivers/board.c的末尾，也就是这样。

这两个函数不需要在board.h中去声明，有其他.h已经声明好了，所以这里复制过来就可以用。
打开board.h需要的ADC的宏，不需要再去stm32f4xx_hal_config.h中注释宏#define HAL_ADC_MODULE_ENABLED了，细心的同学可以发现了，drivers中更名为了stm32f4xx_hal_config_bak.h。而stm32f4xx_hal_config.h在cubemx/inc中了，已经在创建时开启宏HAL_ADC_MODULE_ENABLED了。

接着在RT-Thread Settings中打开ADC驱动

注意开启ulog日志，进入到里面开启使能浮点数支持，这将会使我们rt_kprintf能够输出浮点数。

到此全编译程序没有错误，到这里ADC工程创建完成了

三、ADC功能实现

这里我要讲点网上没有的（起码此刻孤陋寡闻的我没找到）
点击drivers/include/confing/adc_confing.h这里有我们使用的ADC的初始化参数，rtthread studio并没有ADC参数控制函数，想要修改，只能在这改，希望官方更新一下，可以像uart外设这样，建一个ADC参数结构体，里面包含了所有参数设计，再利用rt_device_control函数写进去，这样才符合常理，不能老是去驱动文件里改啊，很难找的。
这里说笑了，对于国产软件生态，还需要我们大家共同努力完善。所以我愿意把我的发现免费分享出来。
打开cubemx/src/adc.c对照里面的参数设置，对adc_confing.h进行更改（这也是我前面说最好把参数配置完全，后面好参照。我这里修改了ADC的位数。

打开drivers/drv_adc.c找到函数stm32_get_adc_value这里面有如下设置语句

ADC_ChanConf.Channel =  stm32_adc_get_channel(channel);
ADC_ChanConf.Rank = 1;
ADC_ChanConf.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_112CYCLES;
ADC_ChanConf.Offset = 0;

这些语句不是在一起的，这里设置了通道的参数，可以修改。后面有HAL_ADC_ConfigChannel(stm32_adc_handler, &ADC_ChanConf);到这ADC的初始化才结束。编译程序没有错误。
APP文件夹里是我自定义的文件夹，其他函数不用管，本工程只用到ADC.c和ADC.h。注意创建文件夹要把头文件目录添加进构建啊。如何添加见本系列第一讲

1.ADC.c

这里面包含adc初始化和线程初始化，代码逻辑我就不讲了，我的代码风格应该挺正规的，具体编写流程去看官方文档或其他人文章

#include "ADC.h"#define     ADC1_NAME   "adc1"
#define     ADC2_NAME   "adc2"
#define     REFER_VOLTAGE   3.3
#define     CONVERT_BITS    (1<<10)static void adc_thread_entry(void *parameter);
rt_adc_device_t adc1_handle,adc2_handle;
int adc_init(void)
{rt_err_t adc1_flag,adc2_flag;adc1_handle = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC1_NAME);adc2_handle = (rt_adc_device_t)rt_device_find(ADC2_NAME);if((adc1_handle == RT_NULL) || (adc2_handle == RT_NULL)){rt_kprintf("failed to adc handle fine\n");return -1;}adc1_flag = rt_adc_enable(adc1_handle, 1);adc2_flag = rt_adc_enable(adc2_handle, 0);if((adc1_flag != RT_EOK) || (adc2_flag != RT_EOK)){rt_kprintf("failed to adc enable\n");return -1;}rt_kprintf("adc1 and adc2 init success\n");return 0;
}
int adc_thread_init(void)
{rt_thread_t adc_thread;adc_thread = rt_thread_create("adc_thread", adc_thread_entry, RT_NULL, 1024, 9, 100);if(adc_thread == RT_NULL){rt_kprintf("failed to adc thread create");return -1;}if(rt_thread_startup(adc_thread) != RT_EOK){rt_kprintf("failed to adc startup\n");return -1;}return 0;
}
static void adc_thread_entry(void *parameter)
{float adc1_V_old = 0,adc2_V_old = 0;float adc1_V_new,adc2_V_new;while(1){adc1_V_new = (float)rt_adc_read(adc1_handle, 1)*REFER_VOLTAGE/CONVERT_BITS;adc2_V_new = (float)rt_adc_read(adc2_handle, 0)*REFER_VOLTAGE/CONVERT_BITS;if( ((int)(adc1_V_old *100) != (int)(adc1_V_new *100)) || ((int)(adc2_V_old *100) != (int)(adc2_V_new *100)) ){rt_kprintf("get voltage for adc1 and adc2 is: %.2f and %.2f\n",adc1_V_new, adc2_V_new);adc1_V_old = adc1_V_new;adc2_V_old = adc2_V_new;}rt_thread_mdelay(100);}
}

2.ADC.h

#ifndef APP_ADC_H_
#define APP_ADC_H_#include <board.h>
#include <rtdevice.h>int adc_init(void);
int adc_thread_init(void);#endif /* APP_ADC_H_ */

3.mian.c

#include <rtthread.h>#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include <rtdbg.h>
#include "ADC.h"int main(void)
{adc_init();adc_thread_init();while (1){rt_thread_mdelay(1000);}return RT_EOK;
}

编译0错误0警告，到此工程结束。

四、效果展示和工程分享

因为探索者开发板没有滑动变阻器测试ADC模块的设置，这里我直接把PA1的接了3.3V，PA0悬空。所以ADC2的读数不重要，按理说ADC1读数应该保持3.3V不变啊，即使便，应该也要非常小，看输出结果都有2点多伏了，这里我开始也怀疑，然后我用裸机的官方HAL库例程看了一下，发现官方HAL库例程也一样会有这种跳变误差。后面知道是ADC的滤波函数没有用，STM32f4的HAL库我就没找到有这个函数（下一章的STM32g4的就有），那就不管了，功能是没问题的，ADC检测也没问题。
工程上传百度网盘，包括IO_ADC2和初始工程文件，免费下载。同时也上传到CSDN，被强制成为VIP才能下载（其实我是想每个工程收1积分）。如果你刚好有VIP，就请CSDN下载支持一下，嘻嘻。没有的话，千万别开，死贵，去百度网盘下载。

通过网盘分享的文件：IO_ADC2.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1uql0Hphcij3f9HFUfNTTxw?pwd=fdm9 提取码: fdm9
通过网盘分享的文件：RT_driver_5.1.0_STM32F407ZGx.zip
链接: https://pan.baidu.com/s/1uZD_JULeHrG_pVsWSjOggQ?pwd=mp41 提取码: mp41

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总结

创建工程有点繁琐，如果有某些地方我没说到导致报错了，请下载工程，这些工程我是验证过的，没有问题。把问题发在评论区，我看到了会修改回来。