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#include "main.h"
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#include "device/adc.h"
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#include "sys/systick.h"
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#include "sys/config.h"
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namespace {
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constexpr uint32_t kAdcDmaPeriph = DMA0;
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constexpr dma_channel_enum kAdcDmaChannel = DMA_CH0;
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constexpr uint32_t kAdcChannelCount = 3U;
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constexpr uint32_t kVinAdcGpio = GPIOA;
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constexpr uint32_t kVinAdcPin = GPIO_PIN_6;
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volatile uint16_t g_adc_dma_buffer[kAdcChannelCount] = {0U, 0U, 0U};
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volatile uint8_t g_adc_dma_ready = 0U;
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/**
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* @brief 配置 ADC 原始数据到内存的 DMA 循环搬运。
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*/
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void adc_dma_init(void)
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{
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dma_parameter_struct dma_initpara{};
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rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA0);
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dma_deinit(kAdcDmaPeriph, kAdcDmaChannel);
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dma_struct_para_init(&dma_initpara);
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dma_initpara.periph_addr = (uint32_t)(&ADC_RDATA(CONFIG_ADC_INSTANCE));
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dma_initpara.memory_addr = (uint32_t)g_adc_dma_buffer;
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dma_initpara.direction = DMA_PERIPHERAL_TO_MEMORY;
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dma_initpara.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_16BIT;
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dma_initpara.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_16BIT;
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dma_initpara.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
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dma_initpara.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
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dma_initpara.number = kAdcChannelCount;
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dma_initpara.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
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dma_init(kAdcDmaPeriph, kAdcDmaChannel, &dma_initpara);
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dma_circulation_enable(kAdcDmaPeriph, kAdcDmaChannel);
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dma_channel_enable(kAdcDmaPeriph, kAdcDmaChannel);
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}
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} // namespace
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/**
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* @brief 初始化 ADC 硬件及内部温度/VREF/VIN_ADC 通道。
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* @param[in] 无。
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* @param[out] 无。
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* @retval 无返回值。
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|
* @note 完成 ADC 三通道扫描、DMA 循环搬运、PA6(VIN_ADC) 模拟输入配置以及内部通道校准。
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*/
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void adc_hw_init(void)
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{
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rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC0);
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rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);
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rcu_adc_clock_config(RCU_CKADC_CKAPB2_DIV8);
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/* 原理图：PA6 -> VIN_ADC，为外部电源分压检测输入 */
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gpio_init(kVinAdcGpio, GPIO_MODE_AIN, GPIO_OSPEED_50MHZ, kVinAdcPin);
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adc_dma_init();
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adc_deinit(CONFIG_ADC_INSTANCE);
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adc_mode_config(ADC_MODE_FREE);
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adc_special_function_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_SCAN_MODE, ENABLE);
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|
adc_special_function_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);
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|
adc_data_alignment_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_DATAALIGN_RIGHT);
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adc_channel_length_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_REGULAR_CHANNEL, kAdcChannelCount);
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|
adc_regular_channel_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, 0U, CONFIG_ADC_VIN_CHANNEL, CONFIG_ADC_SAMPLE_TIME);
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adc_regular_channel_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, 1U, CONFIG_ADC_TEMP_CHANNEL, CONFIG_ADC_SAMPLE_TIME);
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adc_regular_channel_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, 2U, CONFIG_ADC_VREFINT_CHANNEL, CONFIG_ADC_SAMPLE_TIME);
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|
adc_external_trigger_source_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_REGULAR_CHANNEL, ADC0_1_2_EXTTRIG_REGULAR_NONE);
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adc_external_trigger_config(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_REGULAR_CHANNEL, DISABLE);
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|
adc_dma_mode_enable(CONFIG_ADC_INSTANCE);
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|
adc_tempsensor_vrefint_enable();
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|
delay_ms(CONFIG_ADC_STABILIZE_DELAY_MS);
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|
adc_enable(CONFIG_ADC_INSTANCE);
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|
|
delay_ms(CONFIG_ADC_STABILIZE_DELAY_MS);
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|
adc_calibration_enable(CONFIG_ADC_INSTANCE);
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|
adc_software_trigger_enable(CONFIG_ADC_INSTANCE, ADC_REGULAR_CHANNEL);
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|
delay_ms(1U);
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|
g_adc_dma_ready = 1U;
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|
}
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/**
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|
* @brief 查询 ADC DMA 循环缓存是否已完成首次有效填充。
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* @param[in] 无。
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|
* @param[out] 无。
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|
* @retval uint8_t 返回非 0 表示缓存已可用，返回 0 表示仍未准备好。
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|
*/
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uint8_t adc_dma_ready(void)
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{
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return g_adc_dma_ready;
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|
}
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/**
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|
* @brief 获取 ADC DMA 原始循环缓存只读指针。
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|
* @param[in] 无。
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|
* @param[out] 无。
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|
* @retval const uint16_t* 返回长度为 3 的原始缓存指针，顺序为 VIN_ADC、温度通道、VREF 通道。
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*/
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|
const uint16_t *adc_dma_buffer_get(void)
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|
{
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return (const uint16_t *)g_adc_dma_buffer;
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|
}
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/**
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|
* @brief 执行指定通道的一次 ADC 单次采样。
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* @param[in] channel 待采样的 ADC 通道号。
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|
* @param[out] 无。
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|
* @retval uint16_t 指定通道的原始 ADC 采样值。
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|
* @note 在 DMA 缓存模式下，该函数优先返回已缓存的对应通道原始值；若通道不受支持则返回 0。
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|
*/
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|
uint16_t adc_single_read(uint8_t channel)
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{
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|
if(channel == CONFIG_ADC_VIN_CHANNEL) {
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|||
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|
return g_adc_dma_buffer[0];
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|||
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|
}
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|||
|
|
if(channel == CONFIG_ADC_TEMP_CHANNEL) {
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|||
|
|
return g_adc_dma_buffer[1];
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|||
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|
}
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|||
|
|
if(channel == CONFIG_ADC_VREFINT_CHANNEL) {
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|||
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|
return g_adc_dma_buffer[2];
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|||
|
|
}
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|||
|
|
return 0U;
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|
}
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/**
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|
* @brief 读取外部 VIN_ADC（PA6）通道的原始 ADC 值。
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|
* @param[in] 无。
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|
* @param[out] 无。
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|
* @retval uint16_t 外部 VIN_ADC 通道的原始 ADC 值。
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*/
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uint16_t adc_read_vin_raw(void)
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{
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|
return adc_single_read(CONFIG_ADC_VIN_CHANNEL);
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|||
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|
}
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|
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|
|
/**
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|
|
* @brief 读取内部参考电压通道的原始 ADC 值。
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|
* @param[in] 无。
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|
|
* @param[out] 无。
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|
|
* @retval uint16_t 内部参考电压通道的原始 ADC 值。
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|
*/
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|
uint16_t adc_read_vref_raw(void)
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|
{
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|
return adc_single_read(CONFIG_ADC_VREFINT_CHANNEL);
|
|||
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|
}
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|
/**
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|
|
* @brief 读取内部温度通道的原始 ADC 值。
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|
* @param[in] 无。
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|
|
* @param[out] 无。
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|
* @retval uint16_t 内部温度通道的原始 ADC 值。
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|
*/
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|
uint16_t adc_read_temp_raw(void)
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{
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|
return adc_single_read(CONFIG_ADC_TEMP_CHANNEL);
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|
|
}
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/**
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|
* @brief 根据外部 VIN_ADC 原始值与 VDDA 计算 ADC 引脚处电压。
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* @param[in] vin_raw 外部 VIN_ADC 通道原始 ADC 数值。
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|
* @param[in] vdda 当前供电电压，单位 V。
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|
* @param[out] 无。
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|
* @retval float VIN_ADC 引脚电压，单位 V。
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* @note 当前仅计算分压后的 ADC 端电压；若需换算输入母线电压，需要补充完整分压比。
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*/
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float adc_calculate_vin_adc_voltage(uint16_t vin_raw, float vdda)
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{
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return (static_cast<float>(vin_raw) * vdda) / CONFIG_ADC_MAX_VALUE;
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}
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/**
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|
* @brief 根据内部参考电压原始值计算实际 VDDA。
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* @param[in] vref_raw 内部参考电压通道原始 ADC 数值。
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|
* @param[out] 无。
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* @retval float 换算得到的 VDDA 电压值，单位 V。
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|
* @note 当 vref_raw 为 0 时返回默认 3.3V，避免出现除零异常。
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*/
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float adc_calculate_vdda(uint16_t vref_raw)
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{
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|
if(vref_raw == 0U) {
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return CONFIG_ADC_DEFAULT_VDDA;
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|
}
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|
return (CONFIG_ADC_VREFINT_TYPICAL_VOLTAGE * CONFIG_ADC_MAX_VALUE) / static_cast<float>(vref_raw);
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|
}
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/**
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|
* @brief 根据温度原始值与 VDDA 计算芯片温度。
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* @param[in] temp_raw 内部温度通道原始 ADC 数值。
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|
* @param[in] vdda 当前供电电压，单位 V。
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|
* @param[out] 无。
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|
* @retval float 换算得到的芯片温度，单位 ℃。
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|
*/
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|
float adc_calculate_temperature(uint16_t temp_raw, float vdda)
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{
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const float sensor_voltage = (static_cast<float>(temp_raw) * vdda) / CONFIG_ADC_MAX_VALUE;
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return ((CONFIG_ADC_TEMP_V25 - sensor_voltage) / CONFIG_ADC_TEMP_AVG_SLOPE) + 25.0f;
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|
}
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/**
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|
* @brief 采集一组完整 ADC 样本并完成工程值换算。
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* @param[in] sample 指向输出样本结构体的指针；允许为空。
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* @param[out] sample 当指针非空时，写入 VIN/温度/VREF 原始值与换算结果。
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|
* @retval 无返回值。
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|
* @note 当 sample 为 NULL 时函数直接返回，不执行任何数据写入。
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*/
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void adc_collect_sample(adc_sample_t *sample)
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{
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if(sample == nullptr) {
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return;
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}
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sample->vin_raw = adc_read_vin_raw();
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sample->temp_raw = adc_read_temp_raw();
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sample->vref_raw = adc_read_vref_raw();
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sample->vdda = adc_calculate_vdda(sample->vref_raw);
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sample->vin_adc_v = adc_calculate_vin_adc_voltage(sample->vin_raw, sample->vdda);
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|
sample->temperature = adc_calculate_temperature(sample->temp_raw, sample->vdda);
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|
}
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