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【经验分享】STM32 多个 ADC 模块同时采样转换的应用示例

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STMCU小助手 发布时间:2022-2-23 19:31
在 STM32 家族里,多数系列芯片内含 2 到 3 个 ADC 模块,有的甚至更多,比方 G4 系列可以有 5 个ADC 模块。其中,通道数因不同的系列或型号多少不等,几个到几十个的都有。有时,我们可能需要多个 ADC 模块同时工作,比方 3 个 ADC 模块同时采样转换。这时如果芯片内含有 3 个 ADC 模块,并支持同时采样转换就很方便。STM32 家族里的 STM32F4 系列、STM32F7 等其它系列都含有 3个 ADC 模块,并支持同时 AD 采样转换。) k, m5 e5 n4 \5 b* {  m: k/ K# e
这里就 3 个 ADC 模块同时进行采样转换应用,做个简单实现演示,以供有需要的用户参考。+ J$ P, _3 S! W, b. q
7 {" W$ q& _* m, a" ~% t' _5 l
此时 3 个 ADC 模块会建立主从关系。以 STM32F4 芯片为例。内部大致框架如下:: w3 i$ Z% Q4 z& D

6 T* g. W6 a  s) U$ N 5I(B{C7](CD5C[CVD~[6VXN.png
  k1 b7 u. |/ `# h' I! ?( M# j) D0 _9 t# t  x& p5 N3 s. M
采样转换时按如下图示操作,每次对属于 3 个 AD 模块的 3 个通道进行 AD 转换。如果多组的话,依次扫描进行。2 [3 y1 D6 Y" o, u( J% g
7 T+ ^; f4 h$ {/ A% S3 [
KQG8[_(3%ZQGRXMIKDHB`KQ.png & B5 @" }0 o  L3 t6 ~
  R; [: I! J( Y" z, \
各通道转换结束时产生 DMA 请求,DMA 按照 ADC1、ADC2、ADC3 的顺序依次将数据取走,然后放到指定的内存空间。7 i5 ~* R% X' L  I' z

, d/ F7 @8 i. J' H: w* n/ B好,大致原理就介绍这么多。更多细节还是请阅读 STM32 参考手册的 ADC 相关章节。
, l" w2 v& w6 M- T- S: X& K4 c5 z, p4 j; Q  c
这里在 ADC1/ADC2/ADC3 三个模块各选择 2 各通道,它们的通道号及相关输入连接如下:1 O" a& A" [0 z# |* ^- Q
【注:ADC 模块的参考电压也选用 VDD.下面实验基于 STM32F407 DISCOVERY 板来进行。】
8 b3 ?3 ]3 f5 [& D* A
; \( A' z1 L6 a9 Q* b' P
+ ]4 S' I5 g6 i' Q5 Y- x- d  N; W* L, q$ |, F: Y; X
另外,我这里使用 STM32 的 TIM3 的更新事件触发 ADC 转换。, u7 Z* f* M# _; v
/ o: {- n0 D2 m1 g
一、使用 STM32CubeMx 图形化配置工具完成基本配置
! L' v; i) ^* Z/ k4 J1 c) B1.1 RCC/SYS 等必需配置项目【略】( a) V8 r/ _2 `3 t0 S! [
1.2 对 ADC 进行配置。
% S, o+ k. l- `2 j' X$ @4 D) b1.2.1 对 ADC1 及相关 DMA 进行配置。
* ], A# z) c$ k* g8 c+ Y; G
+ m' U' h8 j! `7 K )R09Y{8HMCH{]XJ$ZZWRTJ8.png
$ y5 a" p- a; \  O8 ]& M( [9 [! v8 w" ?% w2 ]1 M
至于对 ADC2 和 ADC3 及相关 DMA 进行配置,主要参数和配置流程跟 ADC1 一样,它们做从 ADC,少了个触发选择项。注意选择对应的 ADC 通道及采样时间。考虑到版面,这里就不重复贴图了。
5 |4 X6 Z7 D6 X1.3 对 TIM3 进行配置。
  T% o  E& K. E) `* K. D( `对 TIM3 的配置比较简单,安排你需要的时基参数,选择合适的触发输出即可。ADC 转换靠它定期触发。
/ V* e2 h6 f0 p3 x+ E) w% j2 e# U' }1 i' f& ^
0 j/ v9 e% ?# c* z. A
VD)WM@9K)8(SD~{A75ZY[M1.png
. r7 r- N" L& B) O9 s, L+ U. Y! z* o3 l
上面配置中,DMA 传输中断默认使能了,至于其它,你根据需要选择使能。' z3 o% m2 M( \0 {
2、基于上面的 CubeMx 配置生成 C 代码工程。
) f. e1 w5 u( R* T# T0 h( d6 D" Q) [3、添加用户代码。" _4 N8 Y1 g# @1 \9 B% ?6 Z
3.1 为 DMA 传输准备一个内存数组,用来存放转换结果。
; f+ N" q0 F/ x, u! U__IO uint32_t ADC_Result[6];  S3 \3 z5 V$ Z9 {8 q# X! X
3.2 添加启动 ADC3/ADC2/ADC1 以及 TIM3 的相关代码。! F$ ?1 Y/ t2 Y( x4 [3 U* v

: F6 f3 G# }! N+ n; B  y0 C: j% Z: Y: K
4X{YAB_7QXS0A_N245IVD06.png * E$ A4 I" |* a. ^

6 U2 d; k6 C4 t* L; Z& B4、编译、运行、验证。
; _4 A" D3 U; m( _' n/ d结果如下,结果是正确的。到此整个演示过程完毕。6 R! A) K) d' K# }6 R, [" ^& S

  [% i. ]/ b0 i+ ~- b* Q$ E  o5 j" T  H, K- |* n
9I%S8H~~(PPD@(_ZEB8H{2D.png ) s& i# v, E, P* E

2 X8 F! f" }# d- d& F. b5 h1 _% J看到这里,是不是觉得很简单呢。只要你愿意对 STM32 手册做认真阅读把把握相关原理,你也可以轻松实现。不过,或许有人对结果产生了疑问,DMA 搬到数组的数据怎么是前面连续 3 个 00,后面连续 3 个 0xfff 而不是 00,fff,00,fff,00,fff 呢?不妨结合上面的介绍和参考手册自行思考下,相信你可以找到答案。7 V0 z/ Y) r$ d2 Q- C. c
) P2 I4 o6 m: |! E0 C
收藏 评论0 发布时间:2022-2-23 19:31

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