本文主要讲解如何实现STM32ADC同步采样。

所需工具：
6 t" `/ `* u$ O2 t/ j! g开发板:STM32F103RCT6
5 N& A8 A7 ?$ ZSTM32CubeMX
' K7 m& q, z; q3 `+ S- d# ~IDE: Keil-MDK
% Z, ?: p9 t3 J$ ^: g7 f. X模式简介
6 \$ C4 D. D2 n- ], }+ _  V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。

/ o" K4 n' ?- G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
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。

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）

STM32F103RCT6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。

原理讲解
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。
! q$ n7 A% L2 R


0 }  x) o9 j/ ]' Z* W7 L9 I
# i. P5 y- c( W工程建立
, w' F& }$ }' I$ }6 OADC1的配置
5 g1 n6 Z# i  E0 C: m$ j



  f$ l9 [/ d% ]; O2 W5 H
ADC2的配置
' M" {- \7 P# e- A5 S" E




定时器配置
0 |2 G9 V% Q, e
; X8 ?6 j& l. S+ G0 T$ e% s

/ O, c; ]* j$ n% {8 `. ^: O代码编写
! y& K" U4 N* X/ z* t6 M  t
% N$ c/ i  n8 U+ Y" {9 n; P
) y# v4 I: O* v! T! v* R

1. #define SAMP_NUM 1024 //采样点数
   1 T$ {+ j1 h: V. Q+ o
2. 
   
3. uint16_t ADC1_BUFF_16[SAMP_NUM]; // ADC1的数据缓冲区
   
4. uint16_t ADC3_BUFF_16[SAMP_NUM]; // ADC1的数据缓冲区
   : o: t: v' V. j, e2 `
5. 
   1 O' ^) B: e7 g4 ~' m1 N+ d% P, Q
6. __IO uint8_t ADC_con_flag = 0;//ADC采集完成标志

复制代码

和单个ADC采集交流一样。
% f2 A0 z' N6 L3 x/ H' q8 K

1. HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1); // AD校准，f4不支持
   % `0 ~) P/ a0 W5 ]" _( B
2. HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc3); // AD校准，f4不支持
   ) l' L5 n7 v9 @8 m8 i
3. 
   
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);
   
6. 
   
7. HAL_TIM_Base_Start(&htim8);//一定要在ADC开启后在开启触发

复制代码

& U" Y7 {0 q  y7 o5 T可以分为下面两步走，顺序不能乱。
ADC开启采样
$ b0 c( I" a7 ~+ q+ Y+ q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。

* M$ I: P1 l8 Q7 \) V! ~" V; \2 W9 v如果先开启定时器，也就是这样编写代码

% a$ v+ a! K4 W! }, f% l
. r) V( M' h# ^( B3 F- E+ ?3 g. ]" h# T) 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。
4 f8 Z5 @4 Y$ {9 f
  S" G+ e6 w- O. O% h: T4 F



" ?0 m+ V, H! d8 H6 y  I$ W$ C+ H! A% d

1. extern uint8_t ADC_con_flag;
   4 U: \2 |% A4 E+ c* u( y( h
2. 
   
3. ADC_con_flag = 1;

复制代码

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。

/ K: f5 g9 e: K& U同步采样的作用
: l# A6 V6 S3 b4 D& @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。
0 Z4 P" t: O2 l2 N" L$ S& b
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。

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。

' K3 s. ?$ a0 S3 \6 X( `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。



1 \1 ~3 ^; F& 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。


% U! o" J: }* m/ F+ }) I
无论上面时候采集，两个信号的相位差是固定的。
6 `, x& O# a: b
2 Y. v/ n5 y# _8 v8 A- D9 G

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。

练习
, z) w# N. t. I4 H8 v$ v, T2 W: `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。
- X9 y3 r7 }& W) ^: i有F4、H7的可以尝试开启三个ADC的同步采样。
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