16位AD是國(guó)產(chǎn)MCU的痛點(diǎn)

16位的AD可以說(shuō)是國(guó)產(chǎn)MCU的痛點(diǎn)，至少在廉價(jià)的單片機(jī)里面，這個(gè)真的找不到飛思卡爾的替代品。之前未使用16位AD的時(shí)候，使用的是STM32F0的單片機(jī)，因?yàn)?a target="_blank">產(chǎn)品需要，一直是將48M的主頻超頻到56M跑超速，后來(lái)因?yàn)橐咔榈仍?，ST的價(jià)格飛上天，交期還特長(zhǎng)，無(wú)奈之下?lián)Q了國(guó)產(chǎn)兆易創(chuàng)新的GD32，不得不說(shuō)，對(duì)標(biāo)的GDE23主頻直接到了72M，M0+，不用超頻，正常跑高速就行。價(jià)格還便宜，不收過(guò)路費(fèi)。在這一點(diǎn)上，國(guó)產(chǎn)的MCU真的很強(qiáng)。

現(xiàn)在項(xiàng)目需要16位的AD，一時(shí)間找不到任何國(guó)產(chǎn)的替代品，當(dāng)然我們也把主意打到了ST的頭上，但是捋到STM32H7才找到16位AD，2020年的ST的價(jià)格大家都清楚，如果選用這款芯片，我們的產(chǎn)品成本將大大增加，這已經(jīng)超出了我們的預(yù)算。在之后的一番尋找中，確定了這個(gè)被恩智浦收購(gòu)了多年的飛思卡爾的芯片。 MKV30，價(jià)格便宜，針對(duì)電機(jī)行業(yè)出生的MCU，在ADC的處理上可謂是下足了功夫。

自帶差分輸入模塊，支持高達(dá)16位的差分AD輸入，自帶硬件平均，可對(duì)輸入的AD信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)平均，支持低功耗和高速AD模式，可自動(dòng)校準(zhǔn)AD，自帶比較器。 但是，因?yàn)楹茉缇捅皇召?gòu)，所以飛思卡爾的資料并不如NXP自家的產(chǎn)品那樣詳細(xì)豐富，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)難度很大，而且這款芯片不像K60那款，因?yàn)樵缙谟?a href="http://srfitnesspt.com/v/" target="_blank">智能車(chē)競(jìng)賽的緣故，網(wǎng)友分享的資料和經(jīng)驗(yàn)很多。這款我拿到手里就很懵。本人并不是大佬，對(duì)新的單片機(jī)上手不是很容易。在開(kāi)發(fā)的第一周就點(diǎn)了個(gè)燈，到處是坑。 下面分享我的開(kāi)發(fā)過(guò)程和經(jīng)驗(yàn)： 官網(wǎng)下載SDK直接pass，在有個(gè)基礎(chǔ)工程的基礎(chǔ)上使用MCUXpresso Config Tool配置ADC的引腳和功能初始化。 配置引腳：

因?yàn)槲倚枰褂脙陕稟DC的差分模式，這里配置ADC0和ADC1的引腳。使用PORTE16、PORTE17 、PORTE18 、PORTE19四個(gè)引腳。對(duì)應(yīng)ADC的ADC0_DP1，ADC0_DM1，ADC1_DP1，ADC1_DM1。軟件會(huì)自動(dòng)配置引腳相關(guān)配置代碼。 ADC配置：

配置為16位的差分AD，因?yàn)槲易非笞罡咚俚腁DC采集，所以時(shí)鐘1分頻，硬件的8次平均。 ADC1配置相同。 開(kāi)始進(jìn)入代碼：

/******************************************************************************** Definitions******************************************************************************/#define

DEMO_ADC16_CHANNEL 1U#define DEMO_ADC16_CHANNEL_GROUP 0U#define

DEMO_ADC16_BASEADDR ADC0#define DEMO_DMAMUX_BASEADDR DMAMUX0#define

DEMO_DMA_CHANNEL 1U#define DEMO_DMA_ADC0_SOURCE 40U#define

DEMO_DMA_ADC1_SOURCE 41U#define DEMO_DMA_BASEADDR DMA0#define

ADC16_RESULT_REG_ADDR 0x4003b010U#define ADC16_RESULT_REG_ADDR1 0x40027010U//查詢寄存器手冊(cè)得到#define DEMO_DMA_IRQ_ID DMA0_IRQn #define DEMO_ADC16_SAMPLE_COUNT 8U /* The ADC16 sample count. *//************************************************************************************************************************

ADC0 initialization code**********************************************************************************************************************/adc16_channel_config_t

ADC0_channelsConfig［1］ = { { .channelNumber = 1U， //傳輸通道 .enableDifferentialConversion = true， //差分模式 .enableInterruptOnConversionCompleted = false， //使能傳輸完成中斷 }};const adc16_config_t ADC0_config = { .referenceVoltageSource = kADC16_ReferenceVoltageSourceVref， .clockSource = 0， .enableAsynchronousClock = false， .clockDivider = kADC16_ClockDivider1， .resolution = kADC16_ResolutionSE16Bit， .longSampleMode = kADC16_LongSampleDisabled， .enableHighSpeed = true， .enableLowPower = false， .enableContinuousConversion = false//連續(xù)的轉(zhuǎn)換};const

adc16_channel_mux_mode_t ADC0_muxMode = kADC16_ChannelMuxA;/* 硬件平均 8 */const

adc16_hardware_average_mode_t ADC0_hardwareAverageMode = kADC16_HardwareAverageDisabled;void ADC0_init（void） { /* Initialize ADC16 converter */ ADC16_Init（ADC0_PERIPHERAL， &ADC0_config）; /* Make sure， that software trigger is used */

ADC16_EnableHardwareTrigger（ADC0_PERIPHERAL， false）; /* Configure hardware average mode */ ADC16_SetHardwareAverage（ADC0_PERIPHERAL， ADC0_hardwareAverageMode）; /* Configure channel multiplexing mode */

ADC16_SetChannelMuxMode（ADC0_PERIPHERAL， ADC0_muxMode）; /* Initialize channel */

ADC16_SetChannelConfig（ADC0_PERIPHERAL， 0U， &ADC0_channelsConfig［0］）; /* Perform auto calibration */ ADC16_DoAutoCalibration（ADC0_PERIPHERAL）; /* Enable DMA. */ ADC16_EnableDMA

（ADC0_PERIPHERAL， false）;}/************************************************************************************************************************ ADC1 initialization code**********************************************************************************************************************/adc16_channel_config_t ADC1_channelsConfig［1］ = { { .channelNumber = 2U， .enableDifferentialConversion = true， //差分模式

.enableInterruptOnConversionCompleted = false， }};const adc16_config_t ADC1_config = { .referenceVoltageSource = kADC16_ReferenceVoltageSourceVref， .clockSource = 0， .enableAsynchronousClock = false， .clockDivider = kADC16_ClockDivider1， .resolution = kADC16_ResolutionSE16Bit， .longSampleMode = kADC16_LongSampleDisabled， .enableHighSpeed = true， .enableLowPower = false， .enableContinuousConversion = false//連續(xù)的轉(zhuǎn)換};const

adc16_channel_mux_mode_t ADC1_muxMode = kADC16_ChannelMuxA;const

adc16_hardware_average_mode_t ADC1_hardwareAverageMode = kADC16_HardwareAverageDisabled;void ADC1_init（void） {// EnableIRQ（ADC0_IRQn）; /* 初始化ADC16轉(zhuǎn)換器 */

ADC16_Init（ADC1_PERIPHERAL， &ADC1_config）; /* 不使用軟件觸發(fā)器 */

ADC16_EnableHardwareTrigger（ADC1_PERIPHERAL， false）; /* 配置硬件平均模式 */ ADC16_SetHardwareAverage（ADC1_PERIPHERAL， ADC1_hardwareAverageMode）; /* 配置信道多路復(fù)用模式 */ ADC16_SetChannelMuxMode（ADC1_PERIPHERAL， ADC1_muxMode）; /* 初始化通道 */

ADC16_SetChannelConfig（ADC1_PERIPHERAL， 1U， &ADC1_channelsConfig［0］）; /* 自動(dòng)校準(zhǔn) */

ADC16_DoAutoCalibration（ADC1_PERIPHERAL）; /* Enable DMA. */ ADC16_EnableDMA（ADC1_PERIPHERAL， false）; } 這里以ADC0為例，傳輸通道設(shè)置為1，配置為差分模式，不使能傳輸完成中斷。

ADC0_config結(jié)構(gòu)體中的配置主要是配置時(shí)鐘和采樣速度，我的配置是我能達(dá)到的最高速度。在ADC0_init函數(shù)中，配置為軟件觸發(fā)，如果使用PDB，需要改為硬件觸發(fā)，關(guān)閉了硬件平均。 當(dāng)我們需要獲取ADC的數(shù)據(jù)時(shí)，需要以下代碼。

adc16_channel_config_t adc16ChannelConfigStruct; adc16ChannelConfigStruct.channelNumber = 1; //ADC通道 adc16ChannelConfigStruct.channelNumber = 2;

adc16ChannelConfigStruct.enableDifferentialConversion = true;//使能差分

adc16ChannelConfigStruct.enableInterruptOnConversionCompleted = false;//失能中斷

ADC16_SetChannelConfig（ADC1， 0U， &adc16ChannelConfigStruct）; ADC16_SetChannelConfig（ADC0， 0U， &adc16ChannelConfigStruct）; while （0U == （kADC16_ChannelConversionDoneFlag &

ADC16_GetChannelStatusFlags（ADC1， 0U）））; ADC_Value0 = ADC16_GetChannelConversionValue（ADC0， 0U）; ADC_Value1 = ADC16_GetChannelConversionValue（ADC1， 0U）;

可以將上述代碼添加進(jìn)主循環(huán)，在需要AD值時(shí)便可以直接讀取ADC_Value0和ADC_Value1的值便可，可以包裝成一個(gè)函數(shù)，需要時(shí)調(diào)用即可，執(zhí)行一次該代碼大約需要3us。如果AD的通道很多，可以使用for循環(huán)，改善代碼。但是此方法占用MCU的內(nèi)存，下一篇更新靈活多通道的DMA采集。 要點(diǎn)： 這里配置為ADC16位模式，但是并不是真正意義上的16位，在數(shù)據(jù)寄存器中有介紹，數(shù)據(jù)寄存器是16位，只有低15位是有效數(shù)據(jù)位，最高位為16位，所以ADC的范圍是0~32767，加上最高位的符號(hào)位能達(dá)到-32767~+32767.

我在這里沒(méi)看手冊(cè)，采集到的數(shù)據(jù)一直無(wú)法理解。

輸入通道輸入的是正弦波，結(jié)果串口打印出來(lái)的確是這個(gè)玩意，最后處理一下符號(hào)位解決。 上電之后會(huì)開(kāi)始ADC采集，ADC采集完成觸發(fā)dma通道1開(kāi)始傳輸?shù)街付ň彺?，dma通道1傳輸完成觸發(fā)鏈接，鏈接dma通道2，dma通道2將adc配置傳給adc配置寄存器。這樣可以靈活采集各種通道，并且對(duì)資源占用較小。只要設(shè)置好配置adc的數(shù)組，剩下的dma就會(huì)處理.DMA配置：

void EDMA_Configuration（void）{ edma_config_t userConfig; /* 配置 DMAMUX */ DMAMUX_Init（DMAMUX）; /* 通道CH1初始化 */ DMAMUX_SetSource（DMAMUX， 1， 40）; /* Map ADC0 source to channel 1 */

DMAMUX_EnableChannel（DMAMUX， 1）; /* 通道CH2初始化 */ DMAMUX_SetSource（DMAMUX， 2， 41）;/* Map ADC1 source to channel 2 */ DMAMUX_EnableChannel（DMAMUX， 2）; /* 獲取eDMA默認(rèn)配置結(jié)構(gòu) */

EDMA_GetDefaultConfig（&userConfig）; EDMA_Init（DMA0， &userConfig）; EDMA_CreateHandle（&g_EDMA_Handle， DMA0， 1）; /* 設(shè)置回調(diào) */ EDMA_SetCallback（&g_EDMA_Handle， Edma_Callback， NULL）; /*eDMA傳輸結(jié)構(gòu)配置 。設(shè)置dma通道1的adc值傳到g_adc16SampleDataArray*/ EDMA_PrepareTransfer（&transferConfig， （void *）ADC16_RESULT_REG_ADDR， sizeof（uint32_t）， （void *）g_adc16SampleDataArray， sizeof（uint32_t）， sizeof（uint32_t）， sizeof（g_adc16SampleDataArray），

kEDMA_PeripheralToMemory）; EDMA_SubmitTransfer（&g_EDMA_Handle， &transferConfig）; /* Enable interrupt when transfer is done. */ EDMA_EnableChannelInterrupts（DEMO_DMA_BASEADDR， DEMO_DMA_CHANNEL， kEDMA_MajorInterruptEnable）;#if defined（FSL_FEATURE_EDMA_ASYNCHRO_REQUEST_CHANNEL_COUNT） &&

FSL_FEATURE_EDMA_ASYNCHRO_REQUEST_CHANNEL_COUNT /* Enable async DMA request. */

EDMA_EnableAsyncRequest（DEMO_DMA_BASEADDR， DEMO_DMA_CHANNEL， true）;#endif /*

FSL_FEATURE_EDMA_ASYNCHRO_REQUEST_CHANNEL_COUNT */ /* Enable transfer. */

EDMA_StartTransfer（&g_EDMA_Handle）; //將dma通道1鏈接到通道0 EDMA_SetChannelLink（DMA0， 1，

kEDMA_MinorLink， 2）; EDMA_SetChannelLink（DMA0， 1，

kEDMA_MajorLink，2）; //*********************************************************************************************/

EDMA_CreateHandle（&DMA_CH2_Handle， DMA0， 2）; EDMA_SetCallback（&DMA_CH2_Handle， Edma_Callback1， NULL）; /* 設(shè)置回調(diào) */ EDMA_PrepareTransfer（&g_transferConfig， （void *）ADC16_RESULT_REG_ADDR1， sizeof（uint32_t）， （void *）g_adc16SampleDataArray1， sizeof（uint32_t）， sizeof（uint32_t）， sizeof（g_adc16SampleDataArray1）， kEDMA_PeripheralToMemory）; EDMA_SubmitTransfer（&DMA_CH2_Handle， &g_transferConfig）; //傳輸完后修正通道 DMA0-》TCD［1］.DLAST_SGA = -1* sizeof（g_adc16SampleDataArray）; DMA0-》TCD［2］.DLAST_SGA = -1* sizeof（g_adc16SampleDataArray1）; /* 當(dāng)傳輸完成時(shí)啟用中斷。 */ EDMA_EnableChannelInterrupts（DEMO_DMA_BASEADDR， 2， kEDMA_MajorInterruptEnable）;#if defined（FSL_FEATURE_EDMA_ASYNCHRO_REQUEST_CHANNEL_COUNT） &&

FSL_FEATURE_EDMA_ASYNCHRO_REQUEST_CHANNEL_COUNT// /* 啟用異步DMA請(qǐng)求 */

EDMA_EnableAsyncRequest（DEMO_DMA_BASEADDR， 2， true）;#endif /* FSL_FEATURE_EDMA_ASYNCHRO_REQUEST_CHANNEL_COUNT */ /* 使能數(shù)據(jù)傳輸 */ EDMA_StartTransfer（&DMA_CH2_Handle）; }

DAM 通道1和通道2的callback函數(shù)。 因?yàn)橥ǖ?是通過(guò)通道一鏈接觸發(fā)的，所以在通道1的回調(diào)函數(shù)里面就不用再調(diào)用EDMA_StartTransfer（）函數(shù)了。 此處注意將ADC的采樣模式改為連續(xù)模式。

static void Edma_Callback（edma_handle_t *handle， void *userData， bool transferDone， uint32_t tcds）{ EDMA_StartTransfer（&g_EDMA_Handle）; g_Transfer_Done = false; if （transferDone） { g_Transfer_Done = true; }} static void Edma_Callback1（edma_handle_t *handle， void *userData， bool transferDone， uint32_t tcds）{ g_Transfer_Done1 = false; if （transferDone） { g_Transfer_Done1 = true; }}

至此ADC的DMA就完成了，ADC會(huì)一直采集并通過(guò)DMA傳輸?shù)絞_adc16SampleDataArray［］和g_adc16SampleDataArray1［］兩個(gè)數(shù)組中，需要時(shí)可以直接取值。我在使用ADC的DMA連續(xù)采樣時(shí)遇到一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)檫B續(xù)采樣會(huì)觸發(fā)callback函數(shù)，此過(guò)程會(huì)觸發(fā)edma中斷，容易打斷原來(lái)代碼的進(jìn)程，如在高速應(yīng)用中使用需注意。

?

芯片的入門(mén)環(huán)境搭建

該芯片的入門(mén)環(huán)境搭建，內(nèi)容主要是官網(wǎng)獲取ASDK，這個(gè)芯片我不知道是因?yàn)橛玫奶貏e少，還是沒(méi)公開(kāi)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，很難找到相關(guān)資料，只有在NXP社區(qū)能找到一點(diǎn)資料，代理商也是只負(fù)責(zé)銷售，技術(shù)問(wèn)題一概不管。在一頓亂搞之后搭建完一些工具之后，發(fā)現(xiàn)官方的SDK在我的板子上根本跑不起來(lái)，但是還好NXP論壇還有一個(gè)管理員提供一些支持，讓我能一步步走下來(lái)。那就開(kāi)始點(diǎn)一個(gè)燈吧。 無(wú)論是下載資料還是論壇討論都必須注冊(cè)NXP賬號(hào)，注冊(cè)這里不談，跳過(guò)。

在此鏈接下找到MCUXpresso Config Tools 軟件，然后下載。

下載完成自己安裝，此軟件可自行配置工程，相當(dāng)于ST的STM32CubeMX，可以方便配置時(shí)鐘外設(shè)，我們只用專注于寫(xiě)邏輯便好，因?yàn)槲沂亲约寒?huà)的板子，搭建的工程無(wú)法使用，只用它配置外設(shè)。 相同的頁(yè)面繼續(xù)下載一個(gè)SDK，MCUXpresso Software Development Kit （SDK）

在搜索框輸入芯片名稱，會(huì)彈出相應(yīng)開(kāi)發(fā)板或芯片，我是自己打的板子，選擇芯片

選擇SDK版本

點(diǎn)擊進(jìn)入SDK

直接下載就好啦，因?yàn)槲覜](méi)有梯子，下載特別慢，用其他瀏覽器會(huì)下載失敗，推介使用谷歌瀏覽器。

之后下載KEIL的MDK包，這個(gè)自行去官網(wǎng)下載。

原文標(biāo)題：國(guó)產(chǎn)16位MCU的痛點(diǎn)，可以用這款物美價(jià)廉產(chǎn)品（附完整開(kāi)發(fā)過(guò)程）

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責(zé)任編輯：haq