6.3.2数据采集界面设计

（1）修改上一节的动态图例程，将AD采样结果，定时更新到graph上显示。

程序逻辑是，通过cubeMX配置ADC,通过DMA方式，将AD采样的数据存储在数组中，存储数量达到规定的值后，产生DMA中断。

在MainView.cpp的handleTickEvent()定期刷新函数中，判断是否采样结束。如果结束了，则将数组中的数据，更新到graph动态图中，达到定期更新显示采样数据的示波器效果。

1）查看STM32F469I-DISCO开发板的原理图（官方文档“mb1189.pdf”），找到连接端子“Arduino UNO connector”部分，了解输出端子管脚配置，我们发现，合适作为ADC1_IN9输入通道使用的管脚为PB1管脚。

图6-12 查看原理图获得AD输入管脚

2）打开工程路径下的cubeMX工程，并配置ADC1的输入为IN9通道，DMA设置为“从外设到内存”，优先级可以设置为高。

图 6-13 设置DMA方式将采样结果直接搬运到内存图

3）设置AD采样参数。

为得到最高采样率(2.4MHz)，首先在cubeMX的“Clock Configuration”界面，将PCLK2设置为72MHz（默认为90MHz），如下图所示：

图 6-14 设置采样时钟

然后回到ADC1的配置界面，对ADC1做如下设置：

图 6-15 设置AD采样参数图

如上图所示，我们将ADC的时钟设置为“PCLK2 divided by2”，采样精度默认为12位（每次转换需要15个时钟），将“Continuous Conversion Mode”设置为“Enable”确保连续采样，并将“DMA Continuous Request”设置为“Enable”，确保DMA搬运能连续执行。采样时间设置为3个时钟周期（读者可以选择比较长的采样时间，获得较低的采样率）。

在本例中，采样率的计算方式为：（PCLK2/2）/15=2.4MHz，只有将PCLK2设置为72MHz，才能使得ADC的时钟（PCLK2/2）最高，即36MHz（该单片机的最高ADC时钟），而默认的PCLK2为90M Hz，如果按照默认的PCLK2，是不能得到最高采样率的，读者可以尝试修改PCLK2的参数，体会最高采样率的设置技巧。

4）点击cubeMX右上角的“GENERATE CODE”，然后进入工程文件夹，打开生成的MDK工程，点击并打开“main.c”，在用户定义的变量区，增加AdcConvertedValue数组和 adcDmaOverFlag变量，数组用来存储每次采样的100个数据，变量用来确定100个数据是否已经采样完成。

图 6-16 在主函数申明采样数组和采样结束标志位

在主函数中，当初始化完成之后，增加DMA传输语句，该行程序启动DMA传输，将ADC采样的数据，无需CPU介入，直接搬运到数组中，存储完100个数据之后，产生DMA中断。在采样存储过程中，数据存储的地址会自动增加。如下图所示：

图 6-17 在主函数初始化完成后启动ADC的DMA传输模式

5）点击并打开中断响应文件“stm32f4xx_it.c”，找到cubeMX自动生成的DMA中断函数，在每次100个数据采样完成之后，系统会自动进入这个中断，并执行中断响应函数。在该函数中，我们将采样结束标志位adcDmaOverFlag置为1。如下图所示：

图 6-18 采样结束后进入DMA中断响应函数

由于adDmaOverFlag变量是在“main.c”中定义的，因此在“stm32f4xx_it.c”中使用时，请在该文件的用户变量定义区

“”和“”之间增加“extern uint8_t adDmaOverFlag;”，申明该变量是外部变量。

6）回到touchGFX软件界面，将本程序不需要的滚动条及其交互删除，如下图所示：

图 6-19 删除滚动条及交互操作

然后设置动态图控件，将图形的显示点数、可见范围设置为100，并将数据范围更改为0-4095（本例使用的是12位ADC，采样结果最大为4095）。

图 6-20 设置graph的显示范围

7）点击右下角的“Generate Code”，重新生成代码，使用MDK重新打开生成的工程,打开“MainView.hpp”，将其中滚动条响应函数“sliderValueChanged(int )”删除。

图 6-21 删除滚动条交互操作响应函数

8）打开“MainView.cpp”，将其中的滚动条响应函数、随机数发生器函数删除，本例中不需要使用。

图 6-22 删除滚动条交互操作响应函数和随机函数发生器

然后修改“MainView.cpp”，增加包含文件“main.h”(含ADC_HandleTypeDef结构体的定义)，增加外部变量“hadc1”、 AdcConvertedValue[100]”、

“adcDmaOverFlag”申明，这些变量均在main.c中定义。如下图所示：

图 6-23 修改“MainView.cpp”将采样结果更新到动态图显示

如上图所示，在handleTickEvent()函数中，每隔100个handleTickEvent周期（每个周期约20ms），查询DMA中断标志位adcDmaOverFlag是否为1，如果为1，则表示DMA中断已经产生，100个点已经采样结束，可以将100个采样数据更新到动态图上面进行显示。显示完毕之后，将DMA中断标志位adcDmaOverFlag置为0，并重新开始下一轮采样。下一轮新的100个采样结果会将存储在数组中旧的采样结果覆盖。

9）程序编译，下载，在开发板背面的输出端子PB1(A0)和GND管脚上，使用信号源，输入幅值为3伏、直流偏移为1.5伏、频率为100KHz、占空比为50%的方波，如下图所示：

图 6-24 方波信号输入测试图

开发板所显示的动态图如下：

图 6-25 采样结果显示图

由上图可以看出，对于100KHz的输入信号，每个周期约有24个采样点，可验证单通道采样率为2.4MHz。

读者可改变输入波形，查看ADC采样的波形图，注意信号源给出的电压范围不要超过0-3.3伏，这是STM32F469的ADC的输入范围。