One Shot Mode - Differential Mode

该示例通过使用 ADC 单次采样模式进行差分电压检测。

该示例以中断的方式检测 P2_4 和 P2_5 输入差分电压。当 ADC 单次采样完成时触发中断，在中断函数内读取 ADC 采样数据 raw data 并进行电压转换计算。

该示例中可通过配置宏 ADC_MODE_DIVIDE_OR_BYPASS 选择 ADC 的电压采样范围。

环境需求

该示例支持以下开发套件：

开发套件
Hardware Platforms	Board Name
RTL8752H HDK	RTL8752H EVB

更多信息请参考快速入门。

硬件连线

连接 P2_4 和 P2_5 至外部电压输入。

配置选项

该示例可配置的宏如下：

ADC_MODE_DIVIDE_OR_BYPASS ：配置该宏可选择 ADC 的电压采样范围，可选择的值如下。
- ADC_DIVIDE_MODE ：在 Divide Mode 下，ADC 的采样电压值范围为 0~3.3V。
- ADC_BYPASS_MODE ：在 Bypass Mode 下，ADC 的采样电压值范围为 0~0.9V。

编译和下载

该示例的工程路径如下:

Keil

Project file: board\evb\io_sample\ADC\OneShotMode_DifferentialMode\mdk

GCC

Project file: board\evb\io_sample\ADC\OneShotMode_DifferentialMode\gcc

请按照以下步骤操作构建并运行该示例:

打开工程文件。
按照快速入门中编译 APP Image 给出的步骤构建目标文件。
编译成功后，在路径 mdk\bin 或 gcc\bin 下会生成 app bin app_MP_xxx.bin 文件。
按照快速入门中 MP Tool 给出的步骤将 app bin 烧录至 EVB 内。
按下 reset 按键，开始运行。

测试验证

ADC 初始化配置：
1. 若配置为 ADC_DIVIDE_MODE ，则会打印如下 log。
```
[ADC] ADC sample mode is divide mode !
```
2. 若配置为 ADC_BYPASS_MODE ，则会打印如下 log。
```
[ADC] ADC sample mode is bypass mode !
```

ADC 采样结束后，会在 Debug Analyzer 工具内打印采集得到的 raw data 和转换后的电压值。

[io_adc] io_adc_voltage_calculate: ADC rawdata_0 = xxx, voltage_0 = xxxmV
[io_adc] io_adc_voltage_calculate: ADC rawdata_1 = xxx, voltage_1 = xxxmV

代码介绍

该章节分为以下几个部分：

源码路径。
初始化函数将在初始化章节介绍。
初始化后的功能实现将在功能实现章节介绍。

源码路径

工程路径: sdk\board\evb\io_sample\ADC\OneShotMode_DifferentialMode
源码路径: sdk\src\sample\io_sample\ADC\OneShotMode_DifferentialMode

该工程的工程文件代码结构如下：

└── Project: adc_one_shot_diff
    └── secure_only_app
        └── include
            ├── app_define.h
            └── rom_uuid.h
        ├── cmsis                    includes CMSIS header files and startup files
            ├── overlay_mgr.c
            ├── system_rtl876x.c
            └── startup_rtl876x.s
        ├── lib                      includes all binary symbol files that user application is built on
            ├── rtl8752h_sdk.lib
            ├── gap_utils.lib
            ├── ROM.lib
            └── adc.lib
        ├── peripheral               includes all peripheral drivers and module code used by the application
            ├── rtl876x_rcc.c
            ├── rtl876x_pinmux.c
            ├── rtl876x_nvic.c
            └── rtl876x_adc.c
        ├── profile
        └── app                      includes the ble_peripheral user application implementation
            ├── main.c
            ├── ancs.c
            ├── app.c
            ├── app_task.c
            └── io_adc.c

初始化

当 EVB 复位启动时，调用 main() 函数，将执行以下流程：

int main(void)
{
    extern uint32_t random_seed_value;
    srand(random_seed_value);
    global_data_init();
    board_init();
    le_gap_init(APP_MAX_LINKS);
    gap_lib_init();
    app_le_gap_init();
    app_le_profile_init();
    pwr_mgr_init();
    task_init();
    os_sched_start();

    return 0;
}

备注

le_gap_init() ，gap_lib_init() ，app_le_gap_init ，app_le_profile_init 等为 privacy 管理模块相关的初始化，参考 LE Peripheral Privacy 中的初始化流程介绍。

与外设相关的初始化流程具体如下：

在 global_data_init 中，执行 global_data_adc_init，该函数为全局初始化，包含如下流程：

执行 ADC_CalibrationInit() 函数进行 ADC 校准。若返回值为 false，则 ADC 校准失败，可能是因为该 IC 未经 FT 导致，因此无法准确得到电压值。
初始化全局变量 ADC_Global_Data 。

void global_data_adc_init(void)
{
    /* Initialize adc k value! */
    APP_PRINT_INFO0("[io_adc] global_data_adc_init");
    bool adc_k_status = false;
    adc_k_status = ADC_CalibrationInit();
    if (false == adc_k_status)
    {
        APP_PRINT_ERROR0("[io_adc] global_data_adc_init: ADC_CalibrationInit fail!");
    }
    memset(&ADC_Global_Data, 0, sizeof(ADC_Global_Data));
}

在 board_init 中，执行 board_adc_init ，该函数为 PAD/PINMUX 设置，包含如下流程：
1. 配置 PAD：设置引脚、SW 模式、PowerOn、无内部上拉、输出失能。
在执行 os_sched_start() 开启任务调度后，在 app_main_task 主任务内，执行 driver_init 对外设驱动进行初始化配置。

在 driver_init 中执行 driver_adc_init ，该函数为 ADC 外设的初始化，包含如下流程：

使能 RCC 时钟。
配置 ADC 的采样通道，配置通道 0 为 P2_4 差分模式，配置通道 0 为 P2_5 差分模式，设置 Bitmap 为 0x03。
若开启 Bypass Mode，执行函数 ADC_BypassCmd() 开启对应引脚的 Bypass 模式。
配置 ADC_INT_ONE_SHOT_DONE 中断。
使能 ADC 采样。

void driver_adc_init(void)
{
    RCC_PeriphClockCmd(APBPeriph_ADC, APBPeriph_ADC_CLOCK, ENABLE);

    ADC_InitTypeDef ADC_InitStruct;
    ADC_StructInit(&ADC_InitStruct);

    ADC_InitStruct.ADC_SchIndex[0]      = EXT_DIFFERENTIAL(ADC_SAMPLE_CHANNEL_4);
    ADC_InitStruct.ADC_SchIndex[1]      = EXT_DIFFERENTIAL(ADC_SAMPLE_CHANNEL_5);

    ADC_InitStruct.ADC_Bitmap           = 0x03;
    /* Fixed 255 in OneShot mode. */
    ADC_InitStruct.ADC_SampleTime       = 255;
    ADC_Init(ADC, &ADC_InitStruct);

#if (ADC_MODE_DIVIDE_OR_BYPASS == ADC_BYPASS_MODE)
    ...
#else
    ADC_BypassCmd(0, DISABLE);
    ADC_BypassCmd(1, DISABLE);
    ADC_BypassCmd(2, DISABLE);
    ADC_BypassCmd(3, DISABLE);
    APP_PRINT_INFO0("[io_adc]driver_adc_init: ADC sample mode is divide mode !");
#endif

    ADC_INTConfig(ADC, ADC_INT_ONE_SHOT_DONE, ENABLE);

    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = ADC_IRQn;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = 3;
    NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

    ADC_Cmd(ADC, ADC_ONE_SHOT_MODE, ENABLE);
}

功能实现

当 ADC 完成单次采样时，触发 ADC_INT_ONE_SHOT_DONE 中断，进入中断处理函数 ADC_Handler 。

读取 ADC 采样值。
定义消息类型 IO_MSG_TYPE_ADC ，保存采集数据至全局变量，发送 msg 给 task。

void ADC_Handler(void)
{
    ...
    if (ADC_GetINTStatus(ADC, ADC_INT_ONE_SHOT_DONE) == SET)
    {
        ADC_ClearINTPendingBit(ADC, ADC_INT_ONE_SHOT_DONE);

        uint16_t sample_data = 0;
        sample_data = ADC_ReadRawData(ADC, ADC_Schedule_Index_0);

        T_IO_MSG int_adc_msg;
        int_adc_msg.type = IO_MSG_TYPE_ADC;
        int_adc_msg.subtype = 0;
        ADC_Global_Data.RawDataLen = 1;
        ADC_Global_Data.RawData[0] = sample_data;
        int_adc_msg.u.buf = (void *)(&ADC_Global_Data);
        if (false == app_send_msg_to_apptask(&int_adc_msg))
        {
            APP_PRINT_ERROR0("[io_adc] ADC_Handler: Send int_adc_msg failed!");
            //Add user code here!
            ADC_ClearINTPendingBit(ADC, ADC_INT_ONE_SHOT_DONE);
            return;
        }
    }
    ...
}

在 app_main_task 中循环检测消息队列。当检测到 msg 时，执行 app_handle_io_msg 函数对 msg 进行处理。

在 app_handle_io_msg 函数中，若判断消息类型为 IO_MSG_TYPE_ADC ，执行 io_handle_adc_msg 函数，执行 io_adc_voltage_calculate 。

从 msg 中取出采样数据。
执行 ADC_GetVoltage() ，根据采样模式计算采样电压值并打印。

static void io_adc_voltage_calculate(T_IO_MSG *io_adc_msg)
{
    uint8_t sample_data_len = 0;
    uint16_t sample_data[ADC_SCHEDULE_NUM] = {0};
    float sample_voltage[ADC_SCHEDULE_NUM] = {0};
    ADC_ErrorStatus error_status = NO_ERROR;

    uint16_t *p_buf = io_adc_msg->u.buf;

    sample_data_len = p_buf[0];
    for (uint8_t i = 0; i < sample_data_len; i++)
    {
        sample_data[i] = p_buf[i + 1];
        DBG_DIRECT("raw data[%d] = %d", i, sample_data[i]);
    }
    for (uint8_t i = 0; i < sample_data_len; i++)
    {

#if (ADC_MODE_DIVIDE_OR_BYPASS == ADC_BYPASS_MODE)
        sample_voltage[i] = ADC_GetVoltage(BYPASS_DIFFERENTIAL_MODE, (int32_t)sample_data[i],
                                        &error_status);
#else
        sample_voltage[i] = ADC_GetVoltage(DIVIDE_DIFFERENTIAL_MODE, (int32_t)sample_data[i],
                                        &error_status);
#endif
        if (error_status < 0)
        {
            APP_PRINT_INFO2("[io_adc]io_adc_voltage_calculate: ADC parameter or efuse data error! i = %d, error_status = %d",
                            i, error_status);
        }
        else
        {
            APP_PRINT_INFO4("[io_adc]io_adc_voltage_calculate: ADC rawdata_%-4d = %d, voltage_%-4d = %dmV ", i,
                            sample_data[i], i, (int32_t)sample_voltage[i]);
        }
    }
    memset(&ADC_Global_Data, 0, sizeof(ADC_Global_Data));
}

常见问题

若拿到的 IC 未经过 FT 校验，ADC 则无法转换为正确的电压值。在 log 工具内会打印如下信息。
```
[ADC]ADC_CalibrationInit fail!
```

若 ADC 采样值不正确，则会打印错误状态信息。

ADC parameter or efuse data error! i = xxx, error_status = xxx