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经验分享 | 三个 ADC 同步模式配置以及 CubeMx 错误配置的解决方法

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STMCU-管管 发布时间:2025-7-23 15:08
1. 前言: M! Z5 M+ G1 v. _" B6 B0 O9 q
在客户使用三 ADC 同步模式应用过程中,需要同时采样三路信号,本文就相关配置做必要说明。在使用 CubeMx V6.12 以前版本存在错误配置,也一并进行说明。) f# P) f1 h  h" `- r% P

  A3 ~7 N9 ?3 i- c2 {) ]4 ]

; e% I0 W6 V# ?8 l7 L6 {5 X2. 用 CubeMx 对三 ADC 采样进行配置
4 q1 G! @3 l8 j% V2.1. 应用举例
, r5 |+ ]0 C* I( G% L2 H7 d假定我们需要使用到规则组和注入组的同步模式,分别对下面的通道进行三 ADC 配置,要求 ADC1,2,3 工作在同步 Triple 模式下。规则组会使用到 DMA 进行数据读取,注入组则直接使用 JDR 进行存储转换完成数据。1 {4 z" b& {4 x& n( \2 U( v
12.png
图1. 示例 Tripper ADC 通道采集
: x& M( x# [" e. i7 ]
9 ?" R( _* R' L$ \7 M
2.2. CubeMx 配置
7 n% p3 p+ n/ V) ?& W: a在CubeMx中将三个ADC通道管脚进行配置,同时注意在ADC1的配置的ADCs_Common_Settings 选择 Triple combined 模式。
: x1 P. F6 K, J
15.png
图2. ADC 通道配置

' V1 u' r& G, E2 e* l3 ?; ^- Z$ d
- s- i/ m6 Q4 Z5 [: X
触发源选择中,本例中选择 TIMER 触发 ADC,客户可根据实际需要进行触发配置。! Y! h: N7 |! [3 B
2 `+ k/ S6 ^9 k3 Y( m. ~1 b* r& ?% j& q! D
; ]/ c5 K+ `% j
本例子中配置 TIM1 触发注入组 ADC,TIM2 触发规则组 ADC。+ _; N: |' T, y& d( W( l: T
16.png
图3. 规则组和注入组 ADC 触发源选择
17.png
18.png
图4. 规则组 DMA 配置
19.png
图5. 触发 TIMER 配置
# X) Q+ S9 @1 y+ ^4 d* u% d$ ?

/ d! H- [- K) y  U& b5 G3 J& d1 C2.3. ADC 配置
/ H' r, ^: {6 w! n配置好工程后,CubeMx 生成代码,并在主函数中启动 TIMER 以及 ADC 采样。这边注意DMA 数组的大小需要是 9 的倍数,原因是三个 ADC 同步采样,而且是每个 ADC 一次触发都会有三个通道进行采样。本例子中用于测试,定义数组大小为 180,而且为了查看触发的频率,配置 Timer 输出 PWM 波形用于测试。  _% O2 P5 l4 z- Y) F
20.png
3. DMA 配合规则组 ADC 采样/ Y, ^2 u1 Y& }& U- ~4 F+ h2 i
这边需要说明的是 ADC 规则组 DMA 搬运后的数组所代表的通道数据。2 o& O, V+ W# P; K/ h3 X, G. u
21.png
图6. ADC 规则通道与对应的数组
- T7 r5 H1 \" x  c
4. CubeMx 的错误配置导致采样数据错误4 ?& Z8 X4 J/ j* W1 Z0 k; O4 f
在触发过程中,如果通过修改定时器的初始计数值,模拟注入采样打断规则采样的场景,会发生 ADC2,ADC3 规则组采样错误的情况,数据会有 0x000 和 0xFFF 错误数据出现。该情况在客户实际使用中是灾难的问题。该情况下三个 ADC 的注入组采样是正常的,ADC1 的规则组采样正常,而 ADC2,ADC3 的规则组错误。
, g' ^- A  V' q, e
22.png
图7. 错误的采样数据

( B/ l3 N1 _; b# z& I, D' g0 ^# g; }
# l7 \- D+ w  u7 s& u% d5 m
根源在于 CubeMx 的 ADC2 和 ADC3 的注入采样模式配置为自动注入模式,而且在当前版本是无法在三 ADC 模式进行修改的。当 JAUTO 位置位后,注入组转换会自动在规则组后面,会导致触发的冲突,从而导致规则组采样异常。- I, _  {# K. t$ ~! b8 A* v  s
23.png
24.png
图8. CubeMx 配置错误
8 ]! A  Y8 m& y) H

3 I. }6 `4 [) D( M$ N+ V) J/ J因为目前 CubeMx V6.12 以前版本在界面上无法进行修改,如果客户使用到了三 ADC 采样模式,目前只能在客户代码中将这个 JAUTO 强制清零操作,清除后三 ADC 的规则注入组同步采样方式可以正常工作。/ f' B% G! v, s' q$ h
25.png
图9. 对 JAUTO 位强制清零
% F" Y* o7 x. E' x

" e" Q5 {* `; k" d% Q1 u& @5. 结论  q; f9 Y: [1 @+ ^4 C1 B9 j: O
本文对三 ADC 采样基本配置做必要说明,而且针对 CubeMx 错误配置给出解决方案,在实际使用过程中方便客户充分使用三个 ADC 的注入组采集关键模拟数据,规则组则配合 DMA 去同步采集其他模拟量。4 ~1 f% P. ]; _9 e" |) y  P+ |% A
( z9 y! J$ w/ g9 I) d$ c6 Y+ T
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