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【经验分享】STM32F7实现ADC采集(软件触发+DMA传输)解决了采样结果不实时更新的问题

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STMCU小助手 发布时间:2021-12-15 11:00
ADC1DMA_Handler.Init.Mode
DMA的正常模式(DMA_NORMAL):采集到DMA_BufferSize 的个数后,DMA停止。
DMA的循环模式(DMA_CIRCULAR):采集到DMA_BufferSize 的个数后,重新回到设置的RAM的起点位置,如此循环。
虽然道理很好理解,但个人感觉要配合触发信号来用,通过HAL_ADC_Start_DMA软件触发需要设置起点位置和长度,否则这个参数是没有意义的。

ADC1_Handler.Init.ScanConvMode
扫描模式(ENABLE):ADC会依次扫描设置的各个rank
非扫描模式(DISABLE):ADC只会读取rank1,即使设置的DMA_BufferSize大于2,也只会读取第一个;如果没设置rank1(此时我的设置里rank2接的3V3,rank3接的gnd),读出来的结果是516这种奇怪的东西,我也不知道是个什么鬼东西……
即使需要只读取rank1的值,把NbrOfConversion不就可以了嘛~
所以这个参数我建议设置成ENABLE,我也不知道什么时候该用DISABLE。

ADC1_Handler.Init.ContinuousConvMode
开启连续转换:开启了连续转换后,adc会一直转换,直到DMA_BufferSize大小,如图是HAL_ADC_Start_DMA 64个长度的结果。

20200419192759329.png

而不开启连续转换,长度为64的同时,DMA的传输中断都不会进。
20200419192936345.png


而将传输长度设置为3的时候,就进入了传输完成过半的中断。

20200419194129548.png


如果我们需要采集连续的N个次结果求平均值,用这个连续转换会很方便。
也从侧面说明,dma的传输中断是一定要有那么长的真实采集数据来才能进的。

在另外一篇里看到了这么一个表格,希望能够辅助大家理解:

20200421214739891.png


ADC1_Handler.Init.DMAContinuousRequests
当设置了定时器触发DMA之后,这个参数如果设置为DISABLE,就只会采集一轮数据,然后结束。
这个数据设置成了ENABLE之后,这个参数设置为ENABLE,一轮采集完成之后,感觉就会自动调用一次HAL_ADC_Start_DMA(&ADC1_Handler, (uint32_t *)buffer, 100);,触发DMA请求,以实现不停采集。

但是需要注意,如果开启了连续转换,又开启了DMA连续请求,adc将一直进行采集,一刻也不停歇……

ADC1_Handler.Init.EOCSelection
EOC听说是转换结束标志,这里暂时也没用到,也先埋一个坑……
填坑STM32F7实现ADC等周期采集(定时器触发+DMA传输)采集完成后的中断设置

偶然看到一个帖子的回复:
当有CPU和其它主设备【如DMA】共同访问某可缓存的二级存储器比方SRAM1,同时该存储器又具有回写属性,此时就可能发生数据一致性问题。因为该存储器的回写属性,导致通过CPU欲写入存储器的数据只是缓冲在CACHE里,而没有及时写入存储器。如果此时DMA访问该二级存储器的话,读到的数据可能跟预期不一致。
为了避免数据不一致的问题,我们需要做D-CACHE维护操作。一般有如下四种方法: 1、当对一个可缓存的二级存储器做了写数据操作之后,通过软件对D-CACHE进行清除操作,即运行SCB_CleanDCache()。这样将CACHE里的缓存内容写回到二级存储器,比如把那些DIRTY
CACHE行的数据写进SRAM1。
2、通过MPU调整可缓存存储器的存储属性,将其CACHE使用方式改为透写模式。这样保证每次写入CACHE里的内容也同时写入二级存储器,比如写进SRAM1。
3、通过MPU调整可缓存存储器的存储属性,将其共享属性改为可共享的【SHAREABLE】。此后该二级存储器将变为不可缓存。
4、通过配置CACR寄存器中的D-CACHE位,强制将所有写操作配置为透写属性。

在main函数中关闭cache,DMA采集的数据就可以更新了。

20200419215859139.png


附上成功时候的配置,注释掉HAL_NVIC_EnableIRQ是因为中断服务函数里的打印会导致main函数无法继续执行。

  1. #include "adc.h"
  2. #include "delay.h"

  3. ADC_HandleTypeDef ADC1_Handler;//ADC句柄
  4. DMA_HandleTypeDef ADC1DMA_Handler;
  5. ADC_ChannelConfTypeDef ADC1_ChanConf;

  6. uint16_t buffer[128];


  7. //初始化ADC
  8. //ch: ADC_channels
  9. //通道值 0~16取值范围为:ADC_CHANNEL_0~ADC_CHANNEL_16
  10. void MY_ADC_Init(void)
  11. {
  12.     __HAL_RCC_DMA2_CLK_ENABLE();
  13.     HAL_NVIC_SetPriority(DMA2_Stream0_IRQn, 0, 0);
  14.     //HAL_NVIC_EnableIRQ(DMA2_Stream0_IRQn);

  15.     ADC1DMA_Handler.Instance = DMA2_Stream0;
  16.     ADC1DMA_Handler.Init.Channel = DMA_CHANNEL_0;
  17.     ADC1DMA_Handler.Init.Direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;
  18.     ADC1DMA_Handler.Init.PeriphInc = DMA_PINC_DISABLE;               //外设非增量模式
  19.     ADC1DMA_Handler.Init.MemInc = DMA_MINC_ENABLE;                   //存储器增量模式
  20.     ADC1DMA_Handler.Init.PeriphDataAlignment = DMA_PDATAALIGN_HALFWORD;  //外设数据长度:16位
  21.     ADC1DMA_Handler.Init.MemDataAlignment = DMA_MDATAALIGN_HALFWORD;     //存储器数据长度:16位
  22.     ADC1DMA_Handler.Init.Mode = DMA_CIRCULAR;                          //传输一次就结束
  23.     ADC1DMA_Handler.Init.Priority = DMA_PRIORITY_LOW;             //中等优先级
  24.     ADC1DMA_Handler.Init.FIFOMode = DMA_FIFOMODE_DISABLE;            /* 禁止FIFO*/

  25.     HAL_DMA_Init(&ADC1DMA_Handler);

  26.     __HAL_LINKDMA(&ADC1_Handler, DMA_Handle, ADC1DMA_Handler);                //将DMA与ADC联系起来


  27.     ADC1_Handler.Instance = ADC1;
  28.     ADC1_Handler.Init.ClockPrescaler = ADC_CLOCK_SYNC_PCLK_DIV4; //4分频,ADCCLK=PCLK2/4=108/4=27MHZ
  29.     ADC1_Handler.Init.Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;           //12位模式
  30.     ADC1_Handler.Init.ScanConvMode = ENABLE;                    //非扫描模式
  31.     ADC1_Handler.Init.ContinuousConvMode = ENABLE;              //关闭连续转换
  32.     ADC1_Handler.Init.DiscontinuousConvMode = DISABLE;           //禁止不连续采样模式
  33.     ADC1_Handler.Init.ExternalTrigConvEdge = ADC_EXTERNALTRIGCONVEDGE_NONE; //使用软件触发
  34.     ADC1_Handler.Init.ExternalTrigConv = ADC_SOFTWARE_START;     //软件触发
  35.     ADC1_Handler.Init.DataAlign = ADC_DATAALIGN_RIGHT;           //右对齐
  36.     ADC1_Handler.Init.NbrOfConversion = 2;                       //1个转换在规则序列中 也就是只转换规则序列1
  37.     ADC1_Handler.Init.DMAContinuousRequests = ENABLE;           //关闭DMA请求
  38.     ADC1_Handler.Init.EOCSelection = ADC_EOC_SINGLE_CONV;        
  39.     HAL_ADC_Init(&ADC1_Handler);

  40.     ADC1_ChanConf.Channel = ADC_CHANNEL_5;                                 //通道
  41.     ADC1_ChanConf.Rank = 1;                                     //序列1
  42.     ADC1_ChanConf.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES;      //采样时间
  43.     ADC1_ChanConf.Offset = 0;
  44.     HAL_ADC_ConfigChannel(&ADC1_Handler, &ADC1_ChanConf);       //通道配置

  45.     ADC1_ChanConf.Channel = ADC_CHANNEL_6;                                 //通道
  46.     ADC1_ChanConf.Rank = 2;                                     //序列2
  47.     ADC1_ChanConf.SamplingTime = ADC_SAMPLETIME_480CYCLES;      //采样时间
  48.     ADC1_ChanConf.Offset = 0;
  49.     HAL_ADC_ConfigChannel(&ADC1_Handler, &ADC1_ChanConf);       //通道配置

  50.                 HAL_ADC_Start_DMA(&ADC1_Handler, (uint32_t *)buffer, 100);
  51. }

  52. //ADC底层驱动,引脚配置,时钟使能
  53. //此函数会被HAL_ADC_Init()调用
  54. //hadc:ADC句柄
  55. void HAL_ADC_MspInit(ADC_HandleTypeDef *hadc)
  56. {
  57.     GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
  58.     __HAL_RCC_ADC1_CLK_ENABLE();            //使能ADC1时钟
  59.     __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();           //开启GPIOA时钟

  60.     GPIO_Initure.Pin = GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;          //PA5
  61.     GPIO_Initure.Mode = GPIO_MODE_ANALOG;   //模拟
  62.     GPIO_Initure.Pull = GPIO_NOPULL;        //不带上下拉
  63.     HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_Initure);
  64. }

  65. void DMA2_Stream0_IRQHandler(void)
  66. {
  67.     HAL_DMA_IRQHandler(&ADC1DMA_Handler);
  68. }

  69. void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
  70. {
  71.         printf("DMA transfer complete\r\n");
  72. }
  73. void HAL_ADC_ConvHalfCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
  74. {
  75.         printf("DMA Half transfer complete\r\n");
  76. }

  77. void HAL_ADC_ErrorCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
  78. {
  79.         printf("DMA transfer error\r\n");
  80. }
复制代码


  1. #include "sys.h"
  2. #include "delay.h"
  3. #include "usart.h"

  4. #include "adc.h"

  5. extern uint16_t buffer[128];

  6. void show()
  7. {
  8.     int i;
  9.     printf("\r\ndata:");
  10.     for (i = 0; i < 128; i++)
  11.     {
  12.         if (i % 16 == 0) printf("\r\n");
  13.         printf("%6d", buffer);
  14.                         buffer=0;

  15.     }
  16.     printf("\r\n");
  17. }


  18. int main(void)
  19. {
  20.     //Cache_Enable();                 //打开L1-Cache
  21.     HAL_Init();                     //初始化HAL库
  22.     Stm32_Clock_Init(432, 8, 2, 9); //设置时钟,216Mhz
  23.     delay_init(216);                //延时初始化
  24.     uart_init(115200);              //串口初始化

  25.     printf("start\r\n");
  26.     MY_ADC_Init();                  //初始化ADC1通道5

  27.     while (1)
  28.     {
  29.         show();
  30.         delay_ms(1000);
  31.     }
  32. }
复制代码


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