​ESP32-S3 ADC外设单次触发模式

IDF写的还挺好，我觉得，这么多芯片可以缝缝补补的用一个SDK，牛的咧。

这个是最常见的宏定义

单次触发的单元体

这个绝对是里面最常见的宏了

该宏定义接受以下参数：

a：要检查的条件表达式。

err_code：在条件为假时返回的错误代码。

goto_tag：条件为假时要跳转到的标签位置。

log_tag：用于记录日志的标签位置（可选）。

format：格式化字符串（可选）。

...：可变参数列表（可选）。

该宏的作用是执行以下操作：

如果提供了 log_tag，则将其值打印到日志中。

检查条件 a 是否为假。如果为假，则执行以下操作：

将错误代码赋值给变量 ret。

使用 goto_tag 跳转到指定标签位置。

这个宏通常用于在条件为假时进行错误处理或跳转到特定的代码块。

在这里是错误的代码的处理处

连着就2个

这是一个条件判断的宏定义，用于检查 init_config 和 ret_unit 是否为空指针。如果其中任何一个为空指针，则跳转到指定的标签位置 err，并打印错误信息 "invalid argument: null pointer"。

具体解释如下：

init_config && ret_unit：这是一个逻辑与操作，用于检查 init_config 和 ret_unit 是否都非空。如果两者都非空，则表达式的结果为真；否则为假。

ESP_ERR_INVALID_ARG：这是错误代码常量，表示参数无效的错误。

err：这是要跳转到的标签位置。

TAG：这是要打印日志的标签位置。

"invalid argument: null pointer"：这是要打印的错误信息字符串。

当 init_config 或 ret_unit 为空指针时，执行以下操作：

如果提供了 TAG，则将其值打印到日志中。

将错误代码赋值给变量 ret。

使用 err 跳转到指定标签位置。

这个宏的作用是在参数无效时进行错误处理，并将错误信息打印到日志中。

这是一个C语言的函数，名为heap_caps_calloc。这个函数用于在指定的内存堆上分配一块连续的、指定大小的内存空间，并初始化为0。

参数解析：

n：需要分配的元素数量。

size：每个元素的大小（以字节为单位）。

caps：内存分配器的容量属性。这通常用于指定内存分配器可以处理的最大对象大小。

函数执行流程：

调用heap_caps_calloc_base(n, size, caps)函数尝试在指定的内存堆上分配n * size字节的内存空间，并返回一个指向这块内存的指针。

如果分配失败（即ptr为NULL），并且size大于0，那么调用heap_caps_alloc_failed(size, caps, __func__)函数报告内存分配失败。

最后，返回分配的内存块的指针。

这是一个C语言的函数，名为heap_caps_calloc_base。这个函数用于在指定的内存堆上分配一块连续的、指定大小的内存空间，并初始化为0。

参数解析：

n：需要分配的元素数量。

size：每个元素的大小（以字节为单位）。

caps：内存分配器的容量属性。这通常用于指定内存分配器可以处理的最大对象大小。

函数执行流程：

首先，函数检查n * size是否会导致乘法溢出。如果会导致溢出，那么函数返回NULL，表示内存分配失败。

这是通过调用__builtin_mul_overflow(n, size, &size_bytes)来实现的，这个内建函数会检查乘法操作是否会导致溢出，如果会导致溢出，那么它会把溢出的大小存储在size_bytes中，并返回非零值。

如果n * size不会导致溢出，那么函数就使用calloc函数来分配内存。calloc函数接受两个参数：需要分配的元素数量和每个元素的大小，然后返回一个指向分配的内存的指针。

最后，函数返回calloc函数返回的指针。

让我们来看看这个函数的样子

这是一个C语言的函数，名为_calloc_r。这个函数是C标准库函数calloc的一个包装器，它用于在指定的内存堆上分配一块连续的、指定大小的内存空间，并初始化为0。

参数解析：

struct _reent *r：一个指向_reent结构体的指针，这个结构体通常用于封装某些与环境相关的信息。在这个函数中，我们并没有使用到这个参数。

size_t nmemb：需要分配的元素数量。

size_t size：每个元素的大小（以字节为单位）。

函数执行流程：

首先，函数检查nmemb * size是否会导致乘法溢出。如果会导致溢出，那么函数返回NULL，表示内存分配失败。这是通过调用__builtin_mul_overflow(nmemb, size, &size_bytes)来实现的，这个内建函数会检查乘法操作是否会导致溢出，如果会导致溢出，那么它会把溢出的大小存储在size_bytes中，并返回非零值。

然后，函数调用heap_caps_malloc_default(size_bytes)来分配一块内存。这个函数接受一个参数，表示需要分配的字节数，然后返回一个指向分配的内存的指针。

如果内存分配成功（即result != NULL），函数使用bzero(result, size_bytes)来将这块内存的所有字节都设置为0。

最后，函数返回指向分配的内存的指针。

这是一个C语言的语句，它调用了之前定义的heap_caps_calloc函数来分配一块内存，并将这块内存的地址赋值给变量unit。

参数解析：

1：需要分配的元素数量。在这里，我们只分配一个元素，所以这个值是1。

sizeof(adc_oneshot_unit_ctx_t)：每个元素的大小。这里，我们使用sizeof操作符来获取adc_oneshot_unit_ctx_t类型数据的大小（以字节为单位），然后把它作为calloc函数的第二个参数。这意味着我们想要分配一块能够存储一个adc_oneshot_unit_ctx_t类型数据的内存。

ADC_MEM_ALLOC_CAPS：内存分配器的容量属性。这通常用于指定内存分配器可以处理的最大对象大小。

在这里，我们使用ADC_MEM_ALLOC_CAPS作为这个参数，表示我们希望使用能够处理最大对象大小为ADC_MEM_ALLOC_CAPS的内存分配器来分配这块内存。

函数执行流程：

调用heap_caps_calloc函数，传入参数1、sizeof(adc_oneshot_unit_ctx_t)和ADC_MEM_ALLOC_CAPS。

如果分配成功，heap_caps_calloc函数会返回一个指向分配的内存的指针，我们将这个指针赋值给变量unit。

如果分配失败，heap_caps_calloc函数会返回NULL，我们将不会得到任何结果。

看出来没有，每一个语句都要进行一次校验。

解析：

_lock_acquire(&s_ctx.mutex);：这行代码获取名为s_ctx.mutex的互斥锁，以确保在初始化过程中只有一个线程可以访问该代码块。

s_ctx.units[init_config->unit_id] = unit;：这行代码将unit指针存储在s_ctx.units数组中，数组索引为init_config->unit_id。这意味着根据配置中的单元ID，将特定的单元与上下文关联起来。

_lock_release(&s_ctx.mutex);：这行代码释放之前获取的互斥锁，允许其他线程访问被保护的代码块。

unit->unit_id = init_config->unit_id;：这行代码将单元的ID设置为配置中指定的单元ID，确保单元的唯一性。

unit->ulp_mode = init_config->ulp_mode;：这行代码将单元的ULP（单位长度脉冲）模式设置为配置中指定的ULP模式，用于控制ADC的采样率。

总结：这段代码片段展示了一个使用互斥锁保护的ADC单触发模式的初始化过程，其中通过将单元ID和ULP模式与相应的配置关联起来来初始化单元。

这些都是内联函数

实现在C

这是一个C语言的代码片段，它定义了一个名为_lock_acquire的函数，该函数用于获取一个互斥锁。这个函数是兼容旧版newlib锁函数的。

解析：

typedef int _lock_t;：这行代码定义了一个新的类型别名_lock_t，它是一个整数类型。

void IRAM_ATTR _lock_acquire(_lock_t *lock)：这行代码定义了一个函数_lock_acquire，它接受一个指向_lock_t类型的指针lock作为参数。IRAM_ATTR是一个编译器指令，表示这个函数是"in-ram"属性的，即它在编译时会被嵌入到程序的ROM中，而不是在运行时从外部存储器加载。

{ lock_acquire_generic(lock, portMAX_DELAY, queueQUEUE_TYPE_MUTEX); }：这行代码调用了lock_acquire_generic函数，尝试获取由lock指向的互斥锁。portMAX_DELAY和queueQUEUE_TYPE_MUTEX是传递给lock_acquire_generic函数的参数，它们可能是指定等待时间（以微秒为单位）和锁的类型（在这个例子中是互斥锁）。

这个是属于我一样看不懂的东西，但是大概率是一个去取值复制

这是我上次写的单次触发结构体，真尼玛老母猪带胸罩，一套一套的

那么这个结构体就是给了一个新变量吧

这个ADC单次触发的内容？但是是这个是S_CTX的发源地

也就是最上面的这个结构体

这段代码定义了一个名为adc_oneshot_ctx_t的结构体，用于存储ADC（模数转换器）单触发模式的上下文信息。

解析：

typedef struct adc_oneshot_ctx_t：这是一个类型定义，将结构体adc_oneshot_ctx_t定义为一个新的类型名，以便在后续的代码中引用。

{ _lock_t mutex; ... }：这是结构体的成员列表，列出了该结构体包含的所有成员变量。

adc_oneshot_unit_ctx_t *units[SOC_ADC_PERIPH_NUM];：这是一个指向adc_oneshot_unit_ctx_t类型的指针数组，用于存储ADC单元的上下文信息。SOC_ADC_PERIPH_NUM是一个宏定义，表示ADC外设的数量。

int apb_periph_ref_cnts;：这是一个整型变量，用于记录使用APB_SARADC外设的ADC单触发模式芯片的引用计数。

看这个，其实就是线程安全的写法

获取这个结构体里面的mutex

这段代码是将一个单元（unit）对象存储到s_ctx.units数组中，数组的索引由init_config->unit_id指定。

根据代码片段提供的信息，我们可以推断出以下内容：

s_ctx是一个全局变量或结构体的成员变量，它包含了与ADC单触发模式相关的上下文信息。

units是s_ctx中的一个成员变量，它是一个指针数组，用于存储ADC单元的上下文信息。

init_config是一个指向初始化配置结构体的指针，其中包含了要存储的单元的ID和相关配置信息。

unit_id是init_config中的一个成员变量，它指定了要存储的单元的ID。

unit是要存储的单元对象。

根据上述分析，该代码的作用是将单元对象存储到s_ctx.units数组中，以便在后续的操作中使用。

unit->unit_id = init_config->unit_id;：这行代码将init_config中的unit_id值赋给unit对象的unit_id成员变量。

unit->ulp_mode = init_config->ulp_mode;：这行代码将init_config中的ulp_mode值赋给unit对象的ulp_mode成员变量。

这段代码定义了一个名为clk_src的变量，类型为adc_oneshot_clk_src_t，并将其初始化为ADC_DIGI_CLK_SRC_DEFAULT。

然后，代码检查init_config结构体中的clk_src成员变量是否存在有效的值。如果存在有效值，则将clk_src变量的值更新为init_config->clk_src。

接着就是设置时钟以及看看没有设置成功

里面的这个代码呢是在每个芯片里面都有的

来看参数

第一个是soc的clk模块

这段代码定义了一个枚举类型soc_module_clk_t，用于表示不同的时钟源。以下是每个时钟源的含义：

SOC_MOD_CLK_CPU：CPU时钟可以从XTAL、PLL、RC_FAST或APLL中获取，通过配置soc_cpu_clk_src_t来指定。

SOC_MOD_CLK_RTC_FAST：RTC快速时钟可以从XTAL_D4或RC_FAST中获取，通过配置soc_rtc_fast_clk_src_t来指定。

SOC_MOD_CLK_RTC_SLOW：RTC慢速时钟可以从RC_SLOW、XTAL32K或RC_FAST_D256中获取，通过配置soc_rtc_slow_clk_src_t来指定。

SOC_MOD_CLK_APB：APB时钟高度依赖于CPU时钟源。

SOC_MOD_CLK_PLL_D2：PLL_D2时钟从PLL派生，具有固定的分频器为2。

SOC_MOD_CLK_PLL_F160M：PLL_F160M时钟从PLL派生，具有固定的频率为160MHz。

SOC_MOD_CLK_XTAL32K：XTAL32K时钟来自外部32kHz晶体，将时钟门控传递给外设。

SOC_MOD_CLK_RC_FAST：RC_FAST时钟来自内部8MHz rc振荡器，将时钟门控传递给外设。

SOC_MOD_CLK_RC_FAST_D256：RC_FAST_D256时钟来自内部8MHz rc振荡器，分频器为256，将时钟门控传递给外设。

SOC_MOD_CLK_XTAL：XTAL时钟来自外部晶体（2~40MHz）。

SOC_MOD_CLK_REF_TICK：REF_TICK从APB派生，即使APB频率改变，其频率也固定为1MHz。

SOC_MOD_CLK_APLL：APLL从PLL获取，其频率可以通过APLL配置寄存器进行配置。

SOC_MOD_CLK_INVALID：表示可用模块时钟源的结束。

这个枚举类型用于在系统中确定和配置各个模块的时钟源。

这段代码定义了一个枚举类型esp_clk_tree_src_freq_precision_t，用于表示不同的时钟源精度。以下是每个精度的含义：

ESP_CLK_TREE_SRC_FREQ_PRECISION_CACHED：从驱动程序缓存的数据中获取值；如果数据为0，则执行校准操作。

ESP_CLK_TREE_SRC_FREQ_PRECISION_APPROX：获取其近似频率值。

ESP_CLK_TREE_SRC_FREQ_PRECISION_EXACT：始终执行校准操作。

ESP_CLK_TREE_SRC_FREQ_PRECISION_INVALID：无效的精度级别。

这个枚举类型用于在系统中确定和配置各个模块的时钟源精度。

其实着才开始配置最后一个，ULP

随意看吧

大概就是所有结构体都要抛头露面

终于来了初始化了

这段代码定义了一个名为adc_oneshot_hal_ctx_t的结构体，用于表示ADC（模数转换器）的单次触发模式的硬件抽象层（HAL）上下文。

以下是每个成员的解释：

dev：ADC SoC（系统级芯片）层的句柄，用于与ADC SoC进行交互。

unit：表示ADC单元的变量。

work_mode：表示ADC的工作模式，可能是连续模式、单次触发模式等。

chan_configs：表示每个ADC通道的配置数组。

clk_src：表示时钟源的选择。

clk_src_freq_hz：表示时钟源的频率，以Hz为单位

ADC的初始化

这段代码片段展示了一个名为adc1_handle的变量，类型为adc_oneshot_unit_handle_t。它被用于存储ADC（模数转换器）单元的句柄。

接下来，代码定义了一个名为init_config1的结构体变量，类型为adc_oneshot_unit_init_cfg_t。这个结构体包含了ADC单元的配置信息。在这个例子中，unit_id成员被设置为ADC_UNIT_1，表示当前配置的是第一个ADC单元。

这段代码的作用是初始化ADC单元1，并将其句柄存储在adc1_handle变量中。

设置 ADC 的初始配置后，使用adc_oneshot_new_unit()准备好的adc_oneshot_unit_init_cfg_t. 如果分配成功，该函数将返回 ADC 单元句柄。

通道的设置

扩展通道的时候衰减系数

位宽

狠狠的注入

折腾这么久就是为了这个read，我可真想死

写完就跑

一个好的函数从参数开始

搞对象都没有这么费劲

进入现场，保护一下

下面就是要转换了

函数接受三个参数：

handle：指向adc_oneshot_unit_handle_t类型的指针，表示ADC单元的句柄。

chan：表示要读取的ADC通道。

out_raw：指向整数类型的指针，用于存储转换结果的原始值。

函数返回一个esp_err_t类型的错误码，表示操作的结果。如果操作成功，返回ESP_OK；否则，返回相应的错误码。

函数的具体实现如下：

首先，检查输入参数的有效性。如果handle或out_raw为空指针，或者chan超出了有效范围，将返回相应的错误码。

然后，尝试获取ADC单元的锁。如果获取失败，返回ESP_ERR_TIMEOUT。

进入临界区，使用rtc_spinlock进行保护。

调用adc_oneshot_hal_setup函数，设置ADC单元的相关参数。

如果支持ADC校准功能（版本1），则获取当前通道的衰减值，并初始化ADC硬件校准。

调用adc_oneshot_hal_convert函数，执行实际的ADC转换操作，并将结果存储在out_raw中。

退出临界区，释放ADC单元的锁。

根据转换结果的有效性，返回相应的错误码。

差不多就是这样，获取参数以后来判断，在操作系统的监督下进行一个安全的操作，然后就释放资源。

这个就是转换函数，感觉又是一篇文章，死了

这段代码是一个函数定义，函数名为adc_oneshot_hal_convert。它的作用是执行ADC（模数转换器）的单次转换操作，并返回转换结果的有效性。

函数接受两个参数：

hal：指向adc_oneshot_hal_ctx_t类型的指针，表示ADC单元的上下文信息。

out_raw：指向整数类型的指针，用于存储转换结果的原始值。

函数返回一个布尔值，表示操作的结果。如果操作成功，返回true；否则，返回false。

函数的具体实现如下：

首先，根据hal->unit的值确定要使用的ADC通道。如果hal->unit等于ADC_UNIT_1，则使用通道1；否则，使用通道2。

清除指定通道的事件标志位。

禁用所有ADC单元。

启用指定的ADC通道。

启动ADC单元的单次转换操作，设置时钟源频率为hal->clk_src_freq_hz。

等待直到指定通道的事件被触发。

读取转换结果的原始值，并将其存储在out_raw中。

如果ADC单元的数量为2（即SOC_ADC_PERIPH_NUM == 2），则对转换结果进行进一步的校验。如果校验失败，将out_raw设置为-1。

再次禁用所有ADC单元。

返回转换结果的有效性（valid）

看着简单，但是实现确实复杂

最终的数据在这里获取

@brief宏强制在外设寄存器上进行32位读取

@注:这个宏只能在xxx结构体的注册域上调用。当前实现读入uint32_t类型。

最后居然是怎么个东西

在寄存器上干活了

也可以开启这个功能

说实话我没有看懂

不用你操心的原因是因为别人已经操心过了

这些地方是ADC的封装处

ADC 数字控制器模式配置

ADC数字控制器（DMA模式）输出数据格式。用于分析采集到的ADC（DMA）数据。

上面我说不明白的结构体在文档里面都有

 

写程序试试呢？

审核编辑：刘清