01引言
$ H* B+ p3 [6 U2 x# x很多 STM32 系列中的 ADC 都带有自校准的功能。它提供了一个自动校准的过程，用于驱动包括 ADC 上电/掉电序列在内的所有校准动作。在这个过程中，ADC 计算出一个校准因子，并在内部应用到此 ADC 模块，直到下一次 ADC 掉电。在执行任何 ADC 操作之前必须校准，以消除芯片之间 ADC 结果的偏差。

02问题
2.1. 问题详情
客户使用 STM32U575ZIT6Q 验证 ADC4 时，使用 STM32CubeMX 配置后生成工程项目。因为使用 ADC 进行采样转换前，必须要做 ADC 的自校准。于是在 main 函数中加入自校准代码，如图 1 所示。

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图1.代码：ADC 自校准

5 f( H! e+ `) b
然而，在运行代码的情况下，发现 PC 指针最后跑到这个 Calibration Error 的Error_Handler()里。也就是说，执行自校准失败了！

再检查进入 Error_Handler()发生的问题，发现在执行HAL_ADCEx_Calibration_Start()时陷在了下面这个 Loop 当中，如图 2 所示。

* C1 J& p' V% j0 K0 s; K4 o+ I

图2.代码：等待 ADC 自校准完成

1 K2 S3 d4 @% b) \" j6 \
也就是说，ADCAL 位被置 1 后，始终没有被硬件清 0，代表自校准始终不成功。

2.2. 问题分析
) {( P. R9 L+ R5 N1 P0 Y) n2 t$ c查看 STM32U5 的参考手册 RM0456 中关于自校准的描述。考虑到校准没有成功，那么应该看看是不是自校准需要哪些条件，而这些条件并没有成立。
于是，在 ADC 章节中的 Calibration 小节找到了这么一段话，如图 3 所示。
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4 o8 k1 W1 W. X+ j; A8 u

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图3.ADC 自校准要求条件

也就是说，在初始化自校准之前，需要保证 3 个条件：
1) ADC 的电压调整器已经使能并正常工作（ADVREGEN = 1 且 LDORDY =1）
: r, l* z* c$ g. l, `. h7 x4 @6 j2) ADC 没有打开（ADEN=0）
. |- H. z/ K7 N3 g. p6 O; y7 t3) 自动掉电模式没有使能（AUTOFF = 0）

回到刚才等待 ADC 自校准完成的代码，当指针停留到这边时，在线调试检查各个标志位情况，发现 ADVREGEN=1，ADEN=0，AUTOFF=0，LDORDY=0。所以，可以肯定的是就是 LDORDY 不为 1，也就是说 ADC 的电压调整器还没有准备好，导致了自校准无法成功并退出。
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在 STM32U5 中，引入了一个新的 ADC 特性，叫 ADC 电压调整器（ADC voltageregulator）。在使用 ADC 之前，这个电压调整器必须被使能并且能够稳定工作。可以通过将 ADC_CR 寄存器中的 ADVREGEN 位置 1 来使能它，然后必须要等这个电压调整器的启动时间之后，才可以正常启动自校准或者使用 ADC。这个 LDO 有没有准备好，可以通过 ADC_ISR 寄存器中的 LDORDY 这个位来判断。LDORDY=1 才代表了 LDO 已经准备好了。

回到客户的问题，可以知道即使 ADVREGEN 置 1 了，LDORDY 始终没有置起来，电压调整器没有启动工作，难道是 ADC 的这个电压调整器坏掉了？
) B2 W  U6 G! h
别急，想到电源的问题，还不能忘了参考手册的另一个章节 ：电源控制 PWR。翻到PWR 这一章，先要考虑到，与 ADC 相关的电源为 VDDA，所以要重点查看 VDDA 的内容。找到 Independent analog peripherals supply 这一小节，可以看以下关键的句子，如图 4。
: t( U; N2 \" A; w& X- F- q

图4.独立的模拟外设供电

从图中黄色高亮的文字，我们可以了解到，STM32U5 的 VDDA 在控制上还跟其他系列不一样，它有一个开关来选择是否隔离。芯片复位后，VDDA 提供的 ADC 和模拟开关控制在逻辑和电气上是隔离的，因此不可用。一旦 VDDA 电源存在，就必须在使用模拟外设之前，通过在 PWR_SVMCR 寄存器中将 ASV 置位来消除隔离。也就是说，要想使用ADC，必须先将 ASV 置位来消除隔离。

在 PWR_SVMCR 寄存器的解释中，也可以看到 ASV 位的描述中要求将此位强制置 1才可以使用模拟外设，如图 5。
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3 c+ T, O2 r0 L- M- T

图5.ASV 位描述

3 E! U) P; K9 X2 g% e8 ^/ m
ASV 的配置是没有在 STM32CubeMX 中进行配置的，所以需要在后期添加。所以，很可能就是因为没有将 ASV 置位以使能 VDDA，导致 ADC 外设被隔离，并没有得到供电，所以 ADC 的电压调整器不可能正常工作，LDORDY 也不可能为 1。

03问题解决
在工程项目中搜索 ASV，可以找到两个 API，如图 6。
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图6.VDDA 使能或禁用 API

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也就是说，我们需要先将 HAL_PWREx_EnableVddA()添加到代码中。因为其属于MSP 硬件配置，所以将其加到 HAL_MspInit()函数，如图 7 所示。
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图7.修改过的 HAL_MspInit()函数

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再重新编译，然后执行指令代码，就可以看到 ADC 的自校准可以正常完成，PC 指针已经可以正常跑到自校准后面的代码了。

( q1 ~) ?( }0 L2 q% N04小结
在 STM32U5 中，为了更好地控制功耗，ADC 中加入电压调整器和 VDDA 隔离功能。这与以往的 STM32 有所不同，需要注意一下。使用 ADC 等模拟外设前，需要注意将PWR_SVMCR 寄存器中将 ASV 置位来消除隔离。
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  ?) ?) V, `0 v% ]. @1 }其实不仅仅是 VDDA 可以隔离，VDDIO2 也是可以的，通过 PWR_SVMCR 寄存器的IO2SV 位进行控制。
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如果仔细看过 STM32U5 的 ADC 例程，可以看到 HAL_MspInit()的内容是这么写的，如图 8 所示。

图8.例程的 HAL_MspInit()函数

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( L) L. F. _! H8 ]4 ?5 s. A/ F
可以看到，在 MSP 初始化里，不仅使能了 VDDA，还使能了 VDDIO2。所以要使用VDDIO2 相关 I/O 的，也需要注意一下。


转载自： STM32单片机
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