12.4 DMA项目：多通道电压采样

本实验利用STM32的DMA功能实现三路信号（电位器电压、内部温度传感器、内部参考电压）的高效采集，结合OLED实时显示，减少CPU资源占用。
核心功能：

• DMA传输：自动搬运ADC数据至内存，解放CPU。
• 多通道采集：同步采样外部电压、温度、参考电压。
• 实时显示：OLED动态刷新三路信号数值。

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12.4.1 STM32CubeMX配置

1. 工程基础配置

• 芯片型号：STM32F103C8T6
• 主频：72MHz
• 调试接口：SWD

2. ADC通道配置

1. 启用ADC1的以下通道：
   • IN6（PA6，电位器）
   • Temperature Sensor Channel（内部温度传感器）
   • Vrefint Channel（内部参考电压）

3. DMA配置

1. 添加DMA通道：
   • Request：ADC1
   • Direction：Peripheral To Memory
   • Mode：Circular（循环模式）
   • Data Width：Half Word（16位）
   • Memory Increment：Enabled

4. I²C配置（OLED驱动）

• 模式：Speed Mode
• 引脚：PB6(SCL)/PB7(SDA)

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12.4.2 软件设计

1. ADC初始化（代码清单12-2）

static void MX_ADC1_Init(void) {
  hadc1.Instance = ADC1;
  hadc1.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;   // 12位分辨率
  hadc1.Init.ScanConvMode = ENABLE;            // 启用扫描模式
  hadc1.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;      // 连续转换模式
  hadc1.Init.NbrOfConversion = 3;              // 3通道转换
  hadc1.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;   // 启用DMA连续请求
  // ...其他参数保持默认
  if (HAL_ADC_Init(&hadc1) != HAL_OK) {
    Error_Handler();
  }
}

2. 主循环逻辑（代码清单12-3）

/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1) {
  // 启动DMA传输
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)value, 3);
  
  // 计算物理量
  physical[0] = (value[0] / 4095.0) * 3.3;        // 电位器电压
  vsense = (value[1] / 4095.0) * 3.3;             // 温度传感器原始电压
  physical[1] = ((V25 - vsense) / AVG_SLOPE) + 25.0f; // 温度计算
  physical[2] = (value[2] / 4095.0) * 3.3;        // 内部参考电压
  
  // 格式化显示字符串
  sprintf(message0, "V:%d %.2fV", value[0], physical[0]);
  sprintf(message1, "T:%d %.1fC", value[1], physical[1]);
  sprintf(message2, "R:%d %.2fV", value[2], physical[2]);
  
  // 刷新OLED
  OLED_NewFrame();
  OLED_PrintString(0, 0, message0, &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);
  OLED_PrintString(0, 20, message1, &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);
  OLED_PrintString(0, 40, message2, &font16x16, OLED_COLOR_NORMAL);
  OLED_ShowFrame();
  
  HAL_Delay(500);  // 刷新间隔500ms
}
/* USER CODE END WHILE */

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12.4.3 下载验证

现象与步骤

1. 硬件连接：
   • 电位器接PA6，OLED通过I²C连接。
2. 烧录程序：
   • 代码烧录后，DMA自动启动三路信号采集。
3. 功能验证：
   • 旋转电位器，观察电压值变化。
   • OLED显示三路数据（示例）：
     • V:3215 2.59V
     • T:1752 29.0C
     • R:1506 1.21V

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关键说明：

• 温度计算参数：
  • V25：25℃时传感器电压（典型值1.43V）。
  • AVG_SLOPE：温度-电压斜率（典型值4.3mV/℃）。
• 参考电压：用于校准ADC，提高测量精度。
• DMA模式：循环模式确保数据持续更新，避免数据覆盖。