本文主要讲解如何实现STM32ADC同步采样。

所需工具：
开发板:STM32F103RCT6
STM32CubeMX
% o  Z2 Z8 }2 oIDE: Keil-MDK
. F5 H% K6 O* q' x+ L# E7 Z5 v& P: Z模式简介
同步采样可以让两、三个ADC同时对各自的待测信号进行采样，这样就可以保留住两个信号之间的相位差。在相频分析中极具应用价值。

实现方式1
STM32的ADC自带同步模式，这种方式配置有些复杂，信号处理的也不直接。已有现成的教程了，写的不错，我就不重复造轮子了。

实现方式2
& a* V4 R4 s+ b& u# ?- q这种方式的核心思想非常简单，可是网上却没有发现有人写。以两个ADC的同步为例，就是ADC1、ADC3分别进行交流采样，触发源选择同一个定时器。这样在编程时，先开启两个ADC采样，再开启定时器触发，就可以实现同步采样了。
* [- k. h4 S- g( C% _
" T  {4 e8 c7 T5 }- B是不是非常简单？如果有思路了就不用往下看了。下面是具体的实现过程，能看这篇文章，说明你已经会基础的ADC采集交流、建立工程等操作了，一些细节我就不再赘述。（不会的话可以参考我的相关博客，写了我好久，非常非常详细）
9 _- [& V2 A( \4 @
1 H/ u+ }! `& E8 T5 YSTM32F103RCT6的ADC2不支持DMA，所以我只能演示ADC1、ADC3的同步。对于其他型号比如F4,H7就可以实现三个ADC同步了。不过电赛用不到3个同步，两个就够。
/ \4 Y8 B: W$ s3 k  ^5 \
& B& [3 h0 y7 ]6 A8 l原理讲解
6 l: g, A/ `4 Q0 m' l, u两个ADC选择同样的触发源，这样当触发源发出触发信号时，两个ADC同时接收到触发，同时开始采样。



; A: e, i6 _4 ?% V* P' i
工程建立
9 j' r, e* p- R/ Y1 Z) n4 WADC1的配置
0 h% j9 ^4 S8 j! b3 }+ J7 s


6 w9 I2 f- z7 ~, j1 H) e! R% z
7 b- U, q! y* G" Z( t6 f6 j7 ^
ADC2的配置


% t9 R) A8 q" z( [* Y
! B3 E; J2 S/ R6 H
3 z: g: d+ ~0 ~
; h; _% A1 g' _0 d  K定时器配置

- i  N8 x6 E# q2 \& q7 d6 |, E8 D
$ w, ]& e4 x! J1 d7 e/ C( j
代码编写
0 p3 N4 t# E* Z3 `8 y/ b/ d

3 n% C. J! O/ D7 P8 X
  o0 q$ U1 d' @5 Q! Y

1. #define SAMP_NUM 1024 //采样点数
   ' a6 J# e  i; H9 n) Z& I
2. 
   
3. uint16_t ADC1_BUFF_16[SAMP_NUM]; // ADC1的数据缓冲区
   / b6 x* n# p' Z7 A
4. uint16_t ADC3_BUFF_16[SAMP_NUM]; // ADC1的数据缓冲区
   
5. 
     J1 B/ R6 w, Y$ I: W! F. g
6. __IO uint8_t ADC_con_flag = 0;//ADC采集完成标志

复制代码

% Z  m7 b( n# u& T+ n$ a0 ~和单个ADC采集交流一样。

$ e( A. n  S# S; @2 b% K5 C! b
1 D4 `: _$ E' ?

1. HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1); // AD校准，f4不支持
   
2. HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc3); // AD校准，f4不支持
   / J. ~* H4 ?9 F+ g! W, C+ K
3. 
   9 C, U9 M4 D* l
4. HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t *)ADC1_BUFF_16, SAMP_NUM);
   
5. HAL_ADC_Start_DMA(&hadc3, (uint32_t *)ADC3_BUFF_16, SAMP_NUM);
   & Y" R( B3 r# k
6. 
   
7. HAL_TIM_Base_Start(&htim8);//一定要在ADC开启后在开启触发

复制代码

0 _% D/ d0 \7 b+ u# j! ]8 o+ H可以分为下面两步走，顺序不能乱。
3 ~$ \) }" X1 }( l4 c# D, cADC开启采样
开启定时器

一定要注意这样顺序，因为两个ADC是分别开启的，开启的时间有先后，先开启ADC采样，因为定时器没开，就没有触发信号来触发ADC采样，这样两个ADC都在等待定时器没有开采。
# ]# E6 `; X7 w4 ~$ n
! O1 z2 i  c/ Q5 k  @5 G. {* V7 W如果先开启定时器，也就是这样编写代码
! d) ~) U; J7 `
( c4 a' S9 p; w, r
. c- E8 \3 h9 F9 d  W# Z/ u
因为ADC开启顺序不一样，当ADC1开启后，立马开始采样，这个时候ADC3正在开启，前面的个点就不在同步了。
2 r& z5 N. f6 Z: y8 u7 K$ u
, s* B: l2 f6 h0 N+ u" o; i; ?


7 I% p' R, l) v7 v
3 W! g# Q4 v4 m$ i. G

1. extern uint8_t ADC_con_flag;
   5 K( B, Y5 X6 w7 x: |
2. 
   
3. ADC_con_flag = 1;

复制代码

, D6 r) R0 [5 h! m$ Q( L( [因为ADC1和ADC3是同时采集完成的。所以只需要在其中任意一个ADC的DMA的采集完成中断位置把标志位置一表示采集完成即可。我这里选择的是ADC1的DMA中断。
, P' Y4 ?& R  E0 i0 ^0 Y
. s% d: [7 e* J, k3 B+ b3 v% h& Y同步采样的作用
萌新宝宝第一次听到同步采样会有些懵。下面我来介绍下这个模式有什么作用。
& ~4 j- ?) ^. I% P/ f- e1 e. H! O
很多电路系统都有一套属于自己的幅频和相频曲线，这点在电分、模电等课本中都有提到，已经是常客了。
, f& L; |" ~6 ~* v
3 d# ~% a$ p' ?4 }我们测量幅频的时候比较简单，测量不同频率下输入信号幅度，再测量输出信号的幅度，两个幅度一比就是幅频曲线。

  F1 e: B+ f1 ~; p- T$ H相位呢则是对比输入输出信号的相位差来计算。输入信号的相位每一个时刻去测量都是不一样的。前1ms还是0°。后一1ms就是45°了。但是输入与输出信号的相位差是固定的。
$ ~9 C# m9 g3 s  E! y0 V8 `1 Z

( o, A8 k* r& z- R/ w" [+ N
我如果先去测量输入信号，测完后，再去测量输出信号，或者先后顺序反过来，上面不同时刻测量相位不同的问题。只有同时对信号进行测量才能“锁存”住两个信号的相位差。


/ X3 z8 K$ Z+ g( Y
无论上面时候采集，两个信号的相位差是固定的。


8 I& f: ?& t" s1 y
$ O2 r- @  M- p0 u' W; W6 L这样就把相位信息“锁存”到了单片机里面。下面就可以采用各种方式，比如FFT变换等分析信号之间的相位相位差了。如果不同步，相位信息就“丢失”了，无论有什么方法都不可能推算处来信号的相位差。

如果理解不了，好好做下练习1，实践感受一下，我相信你可以懂的。

* ]0 P4 Y/ H" V  u5 e2 w练习
% S, X$ _1 m$ U" i1 [# w$ i用信号发生器产生两个相差30°、45°、90°的信号，让单片机分别去采集，打印导VOFA上，观察波形的相位差。每一个信号都多测几次，好好体会下博客中讲解的同步采样的作用。
- G& E7 ?' F1 W2 Y6 s有F4、H7的可以尝试开启三个ADC的同步采样。
$ b0 s! ?* q( s/ q$ J5 r6 y% A0 L————————————————
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