STM32F407 ADC采集+DMA传输
本帖最后由 woai32lala 于 2022-11-27 12:04 编辑@21小跑堂 #申请原创#
STM32F407ADC采集+DMA传输
前言
有的项目中需要对多个通道的电压进行一定频率的AD采样。
第一种：是使用定时器去读取，通过检查转换完成标志位来读取，但这样就会加重整个系统的负担，占用CPU资源。
第二种：是采用定时器触发多通道ADC扫描采样，且采样数据由DMA传到RAM中的缓存，通过DMA中断来获取数据。比如我们这次项目中就要1kHz的速度读取DMA，并通过DMA传输。
这样做有以下几个好处：
1、由定时器触发ADC采样，这样采样的频率可控，且定时器触发不会占用任何CPU资源；
2、DMA进一步降低了任务对CPU的占有率。
1、硬件原理
1.1定时器
该项目中，我们选择TIM2的TRGO为触发源来触发ADC的转换。
即使用该函数：
下图为ADC转换的触发条件：
1.2 ADC
STM32F407的ADC的有规则通道和注入通道，规则通道扫描采样，配置好规则通道后，定时器更新后
触发ADC转换，ADC转换完成后触发DMA传输。
如下图为ADC 内部使用框图:
1.3 DMA传输
STM32F407有DMA1 和DMA2两个控制器，下图为 DMA的请求映射。
我们使用的ADC1，也就是DMA的数据流stream0 通道0，用ADC的转换完成标志触发DMA数据传输。
2、代码部分
2.1定时器
2.1定时器初始化
我们采用的10K hz的读取频率，定时器使用的是TIM2，TIM2是挂载在APB1总线上面，时钟频率为84M。
我们设置TIM2时钟分频为84，即1秒钟计数1M个，每计数100个触发一次定时器中断（这里只是用于测试，
与触发ADC转换没有必然的联系)。
2.12 定时器中断函数
为了测试定时器是否正常中断，我们加了定时器中断函数，并通过IO口的电平翻转进行测试。
通过逻辑分析仪可以看出，定时器按照设定的时间周期定时中断。
可以看出方波的频率5Khz,则进入定时器的频率为10Khz,则1秒钟触发了10Khz次ADC转换。
2.2 ADC部分
每个通道都可以单独配置为不同的采样时间，我们获取ADC的频率为10khz，一共要转换的规则通道数为4，
也就是说留给每一路的转换时间最大是25us。
由上图可得，在30M的ADC时钟频率下，12位ADC的最大转换时间为16.40us,虽然我们采用的是21M时钟
时间也不会多到哪里去，依然满足我们的采样要求。ADC初始化代码部分
设置规则转换通道和单路转换时间
我们设置规则转换 通道数为4，转换优先级根据ADC_RegularChannelConfig函数
void ADC_RegularChannelConfig(ADC_TypeDef* ADCx, uint8_t ADC_Channel, uint8_t Rank, uint8_t ADC_SampleTime)中、
bank的大小而决定。
每一路的采样时间为84个时钟周期，约等于5us左右，符合25us范围。
2.3 DMA部分
2.4 main函数部分
我们定时DMA传输数据的个数 len 为64个字节 1ADC通道是2个字节，则4个通道就是8个字节
64个字节需要8次DMA传输，则会触发DMA传输中断。数据存储的输出uint16_t ADC_Rx;//接收的数据,即原地址
即DMA传输来的数据会存在该数组中。
下图为仿真数据，我们将通道2接在GND上，因为为四个通道，所以每间隔3个位，会得到几乎相同的数据，
也就是0V所对应的ADC值，数值在0左右，如下图所示。
附加知识
ADC注射转换
ADC注射转换最大可以插入四个通道。
设置注入转换的通道数为1，通道号为14。
ADC_AutoInjectedConvCmd(ADC1,ENABLE)该函数作用是在规则ADC转换完成后，自动执行插入ADC通道的转换。
插入ADC通道的转换值位于ADC的JDR寄存器
总结
以上流程就是使用STM32的ADC+DMA+timer实现自动定时采样模拟电压的配置使用流程,若读者发先任何疑问,妄指教。
下面附代码。
多通道DMA方式采集ADC在实际应用中是非常实用的技能，可有效避免采样时间对整个系统的影响。作者可注意代码通过编辑器的代码框输入，效果会更好。 采样的数据能用DMA传输到外扩的sram吗 如何配置库函数stm32adc的dma传输 多通道采集 使用dma 为什么只显示一个通道的值 uytyu 发表于 2022-11-20 11:28
多通道采集 使用dma 为什么只显示一个通道的值
是不是没有初始化好 uytyu 发表于 2022-11-20 11:28
多通道采集 使用dma 为什么只显示一个通道的值
建议先看看初始化问题 多通道采集到的数据相互有干扰,该怎么破? adc多通道采集可以不采用dma吗 用dma传输adc数据为什么都为0 ？ 国产替代机会有没，用pin to pin小华HC32F4AO系列 如何使用ADC+DMA每隔一小段时间连续采集两个通道的数据 backlugin 发表于 2022-11-23 23:28
如何使用ADC+DMA每隔一小段时间连续采集两个通道的数据
这不就是定时器触发ADC采集嘛 使用ADC+DMA采样不知道为什么一直失败 youtome 发表于 2022-11-24 15:40
使用ADC+DMA采样不知道为什么一直失败
什么现象 学习啦，感谢分享{:biggrin:} 三通道adc+dma使用后出现以下情况：每个通道数据会在其它通道跳转，例如2通道的数据出现在3通道，3通道数据出现在2通道，在下次采集后出现2通道数据在2通道，3通道数据在3通道，一直循环，这是为什么 爱飞的鱼儿 发表于 2024-10-12 00:20
三通道adc+dma使用后出现以下情况：每个通道数据会在其它通道跳转，例如2通道的数据出现在3通道，3通道数据 ...
仔细分析你的读取ADC的有关代码。
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