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【实战经验】PWM硬件间隔触发ADC

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zero99 发布时间:2017-1-4 17:05
前言
1 `' @! K' G- a- P4 c在各种应用场景中,比如电机,电源,变频器等应用中,ADC的采样点会有很严格的要求,如果采样点选择错误,会给整个控制系统造成严重后果,本文针对STM32Fxxx的PWM波硬件间隔ADC采样实现方式做简要介绍;2 ~& ?" ?" ]) u% |9 Z
, M' v: n$ _# m+ B1 K$ I2 m
PWM硬件触发ADC
# ?1 s5 e$ ?5 [+ O  G6 h在STM32Fxxx中Timer1一般用于产生互补输出的ADC,一般的设定都是使用PWM波中心点,或者是Timer1的第四通道(TIM1_CH4) 作为ADC的触发输入信号(可改变采样点的选取);该设定一般是每个PWM周期触发ADC采样一次,软件设定也比较成熟:
+ d2 r' ?6 c; x3 OPWM波中心点触发ADC设定:1 t" y0 u1 N4 x: v0 _* a
41.jpg
) R/ Q/ \  e" X& {TIM1_CH4作为ADC的触发信号设定: $ `4 |2 }( l4 K
42.jpg / M- ~5 U8 y' L; J; l4 a1 l

2 G, c; z$ Z  z' y8 YPWM硬件间隔触发ADC1 N* o* B6 F, A9 t0 ?
有些应用场景下,ADC硬件触发转换结束后会进行系统的关键程序的计算,比如电机的FOC算法,电源的电流环控制等,当客户使用的芯片速度没有足够快,比如使用了STM32F0xx(48MHz主频),或者PWM波太快,比如电源60KHZ的PWM波,在一个PWM波周期内无法完成ADC转化以及核心算法计算,这时候需要在2个PWM周期或者是多个PWM周期进行ADC的触发转化,此时就需要将ADC的硬件触发转化变为间隔采样;
! j" ]. c: j2 {( \; r2 H 43.jpg
0 Y& \8 Y7 q9 q" [# y) ~" Y7 s; x" B, |( S9 z
PWM波中心点间隔触发ADC设定6 l7 Q% G% _7 ^  n
在STM32Fxxx中最直接有效的设定,使用Repetition寄存器,同时设定Timer1的update信号作为触发输出,图一的蓝色箭头即为此种情况的触发点设定
' d# ?& x' Z% ~" j0 g3 C6 a0 v 44.jpg
8 y, m# T- W4 o: J* j) m, p1 |# j4 I
3 q( P$ `+ t) |( B; D可改变采样点的间隔触发ADC设定
" Z1 b; M( Q& M  ?. m可改变采样点的间隔ADC触发,即图一中的绿色箭头,使用TIM1_CH4这种方式不能实现纯硬件触发采样,这种情况下有两种方法可实现这个采样方式:' W% D0 d# D0 p2 a1 T  f
一,硬件触发+软件计数方式
' x9 Q0 \* Z3 {) v' _8 IADC的采样及转化时间很短,基本上需要间隔采样方式,时间基本上都是消耗在算法实现上,所以可以采用每个PWM周期都进行硬件触发ADC,但算法计算则是间隔实现,使用全局变量的计数方式,也就是在ADC转换完成结束后,进行计数,当计数值达到间隔采样数据后才进行算法计算,这种方法即兼容了ADC可改变采样点以及间隔计算的目的,比较实用;$ D1 `# V9 k$ c) j1 [5 E( _! S9 P
二,纯硬件方式
: g  Q# q, i( N0 V7 Q+ u. \此时需要引入辅助Timer来实现,辅助Timer的频率设定为Timer1的倍数关系,倍数的数值设定为间隔周期,辅助Timer的比较寄存器数据设定为采样点的数据(比如上面所说的TIM1_CCR4)
: f  m7 ~/ I# W- E% f9 ? 45.png
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文档下载: _" I# W+ L/ |% H0 F8 d
2 S1 M) @0 }/ v1 l! b; J/ ?
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收藏 3 评论12 发布时间:2017-1-4 17:05

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12个回答
leo121_3006061 回答时间:2017-1-4 20:24:10
谢谢分享,非常好的资料
五哥1 回答时间:2017-1-4 23:07:08
学习了,这个以后会用到
5265325 回答时间:2017-1-5 08:39:12
dear祝子 回答时间:2017-1-5 08:59:03
电机控制领域用的特别多,l你这是要干啥,
andypanfan 回答时间:2017-1-5 09:01:46
谢谢分享
TaoTaoCome 回答时间:2017-10-25 19:46:26
我用中心对齐pwm 定时器的 TRGO信号触发adc 每个pwm周期 有两次 ( X# j5 q& E6 C( z
怎么设置为一次啊, 高电平中间触发adc采样
goodyhb031 回答时间:2018-4-24 19:51:11
首先非常感谢您的这篇文章,其次,请问zero99兄,TIMER2/3/4如何设定PWM波中心点触发ADC?谢谢!
sys001 回答时间:2018-5-3 13:23:25
谢谢分享
sys001 回答时间:2018-5-3 13:23:45
谢谢分享
hip~hop 回答时间:2018-8-25 14:45:13
大佬您好,我是使用的48兆的M0内核单片机,因为ADC硬件触发条件中关于定时器1的只有123个捕获比较通道,但这三个通道我都用于产生互补PWM波了,于是我用定时器1使能触发定时器3,实现两个定时器同步,然后定时器3的更新设置为TRGO信号,硬件触发ADC,实验证明都是正确的,但是,我发现,当我在ADC完成中断中加入电机驱动算法的时候,ADC采集出现跳变,会出现时不时少触发一次ADC采集,这是为什么?
lmyyjx 回答时间:2019-4-20 09:20:08
必须顶一个,可能要用到
电子邱工 回答时间:2019-4-24 08:17:47
谢谢分享

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