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[APM32F4] APM32F407 3ADC+DMA连续采样示例

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 楼主| Alden 发表于 2025-7-17 11:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
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APM32F407, 3ADC, DMA
#技术资源# #申请原创#
APM32F407微控制器中的模数转换器（ADC）是一种12位逐次逼近型转换器，用于将模拟信号（如电压）转换为数字值，支持高精度数据采集。该模块具备以下核心特性：
主要特性
  • 分辨率与精度：支持12位、10位、8位或6位可配置分辨率，最小量化误差低，可通过自校准提升精度。输入电压范围由VREF-至VREF+（典型值VREF+连接VDDA=3.3V）。
  • 通道配置：
    • 最多24个外部通道：每个 ADC 最多有 16 个外部通道、3个内部通道（温度传感器、内部参考电压VREFINT和备份电压）、以及VBAT电池监控通道。
    • 通道分为规则组（最多16通道，用于常规转换）和注入组（最多4通道，支持高优先级中断式转换）。
  • 转换模式：
    • 支持单次转换、连续转换、扫描模式（自动顺序转换多个通道）和间断模式（分组触发）。
    • 双重或三重ADC模式（ADC1与ADC2和ADC3可协同工作）。
  • 数据处理：结果以左对齐或右对齐16位数据寄存器存储，支持DMA传输（减少CPU开销）和中断机制（用于转换结束或看门狗事件）。
  • 其他功能：软件或外部触发启动转换，采样时间按通道可编程，模拟看门狗监控输入阈值超限。
  • 采样速率：支持最高2.4 MSPS（每秒百万次采样）的单通道速度；通过交替模式，可提升至7.2 MSPS，满足高速数据应用需求。

APM32F407的有三个ADC,除了可以每个ADC单独工作外，还有双重ADC和三重ADC模式，可以实现更丰富的功能。接下来就测试下三重ADC的同时规则模式，三个ADC同时采各种的通道，实现多通道ADC采样有更快的速度。
首先是ADC和DMA的初始化
复制
  1. void ADC_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     GPIO_Config_T gpioConfig;
    

  4.     ADC_Config_T  adcConfig;
    

  5.     ADC_CommonConfig_T adcCommonConfig;
    


  6. 

  7.     /* RCM Enable*/
    

  8.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOA|RCM_AHB1_PERIPH_GPIOB|RCM_AHB1_PERIPH_GPIOC);
    


  9. 

  10.     /* GPIO Configuration */
    

  11.     GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
    

  12.     gpioConfig.pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5|GPIO_PIN_6;
    

  13.     gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AN;
    

  14.     gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NOPULL;
    

  15.     GPIO_Config(GPIOA, &gpioConfig);
    

  16.                 
    

  17.     GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
    

  18.     gpioConfig.pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1;
    

  19.     gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AN;
    

  20.     gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NOPULL;
    

  21.     GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfig);
    

  22.         
    

  23.      GPIO_ConfigStructInit(&gpioConfig);
    

  24.     gpioConfig.pin = GPIO_PIN_0|GPIO_PIN_1|GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_3;
    

  25.     gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AN;
    

  26.     gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NOPULL;
    

  27.     GPIO_Config(GPIOC, &gpioConfig);
    


  28. 

  29.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC1);
    

  30.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC2);
    

  31.     RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_ADC3);
    

  32.     ADC_Reset();
    


  33. 

  34.     /* ADC Common Configuration */
    

  35.     adcCommonConfig.mode        = ADC_MODE_TRIPLE_REGSIMULT;
    

  36.     adcCommonConfig.prescaler   = ADC_PRESCALER_DIV6;
    

  37.     adcCommonConfig.accessMode  = ADC_ACCESS_MODE_1;
    

  38.     adcCommonConfig.twoSampling = ADC_TWO_SAMPLING_10CYCLES;
    

  39.     ADC_CommonConfig(&adcCommonConfig);
    


  40. 

  41.     /* ADC Configuration */
    

  42.     ADC_ConfigStructInit(&adcConfig);
    


  43. 

  44.     /* Set resolution*/
    

  45.     adcConfig.resolution = ADC_RESOLUTION_12BIT;
    

  46.     /* Set dataAlign*/
    

  47.     adcConfig.dataAlign = ADC_DATA_ALIGN_RIGHT;
    

  48.     /* Set scanDir*/
    

  49.     adcConfig.scanConvMode = ENABLE;
    

  50.     /* Set convMode continous*/
    

  51.     adcConfig.continuousConvMode = ENABLE;
    

  52.     /* Set extTrigEdge*/
    

  53.     adcConfig.extTrigEdge = ADC_EXT_TRIG_EDGE_NONE;
    

  54.     /* Set nbrOfConversion*/
    

  55.     adcConfig.nbrOfChannel = 4;
    


  56. 

  57.     ADC_Config(ADC1, &adcConfig);
    

  58.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  59.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_1, 2, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  60.                 ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_2, 3, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  61.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_4, 4, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    


  62. 

  63.     ADC_Config(ADC2, &adcConfig);
    

  64.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_5, 1, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  65.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_6, 2, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  66.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_8, 3, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  67.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_9, 4, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  68.                 
    

  69.      ADC_Config(ADC3, &adcConfig);
    

  70.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_10, 1, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  71.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_11, 2, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  72.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_12, 3, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  73.     ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_13, 4, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    

  74.                
    

  75.                 
    

  76.     ADC_EnableMultiModeDMARequest();
    


  77. 

  78.     /* Enable ADC*/
    

  79.     ADC_Enable(ADC1);
    

  80.     ADC_Enable(ADC2);
    

  81.     ADC_Enable(ADC3);
    

  82.     ADC_SoftwareStartConv(ADC1);
    

  83. }
  • 主要的配置点:配置为3ADC同步规则模式
    adcCommonConfig.mode        = ADC_MODE_TRIPLE_REGSIMULT;
  • 使能连续扫描模式，不使能触发
    /* Set scanDir*/
    adcConfig.scanConvMode = ENABLE;
    /* Set convMode continous*/
    adcConfig.continuousConvMode = ENABLE;
    /* Set extTrigEdge*/
    adcConfig.extTrigEdge = ADC_EXT_TRIG_EDGE_NONE;
  • 配置各ADC的通道顺序
    ADC_Config(ADC1, &adcConfig);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_0, 1, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_1, 2, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_2, 3, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC1, ADC_CHANNEL_4, 4, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_Config(ADC2, &adcConfig);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_5, 1, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_6, 2, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_8, 3, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC2, ADC_CHANNEL_9, 4, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
               
    ADC_Config(ADC3, &adcConfig);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_10, 1, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_11, 2, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_12, 3, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
    ADC_ConfigRegularChannel(ADC3, ADC_CHANNEL_13, 4, ADC_SAMPLETIME_3CYCLES);
双重或三重 ADC 模式，ADC1 默认为主ADC，其他默认为从 ADC，只需要ADC1开始采样，其他ADC就也能工作。接下来是DMA的配置
查看用户手册，ADC1在DMA2的通道0 数据流0.根据这个进行配置
Snipaste_2025-07-16_18-50-46.png
复制
  1. void DMA_Init(uint32_t* Buf)
    

  2. {
    

  3.     /* DMA Configure */
    

  4.     DMA_Config_T dmaConfig;
    


  5. 

  6.     /* Enable DMA clock */
    

  7.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_DMA2);
    


  8. 

  9.     /* size of buffer*/
    

  10.     dmaConfig.bufferSize = 12;
    

  11.     /* set memory Data Size*/
    

  12.     dmaConfig.memoryDataSize = DMA_MEMORY_DATA_SIZE_HALFWORD;
    

  13.     /* Set peripheral Data Size*/
    

  14.     dmaConfig.peripheralDataSize = DMA_PERIPHERAL_DATA_SIZE_HALFWORD;
    

  15.     /* Enable Memory Address increase*/
    

  16.     dmaConfig.memoryInc = DMA_MEMORY_INC_ENABLE;
    

  17.     /* Disable Peripheral Address increase*/
    

  18.     dmaConfig.peripheralInc = DMA_PERIPHERAL_INC_DISABLE;
    

  19.     /* Reset Circular Mode*/
    

  20.     dmaConfig.loopMode = DMA_MODE_CIRCULAR;
    

  21.     /* set priority*/
    

  22.     dmaConfig.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;
    

  23.     /* read from peripheral*/
    

  24.     dmaConfig.dir = DMA_DIR_PERIPHERALTOMEMORY;
    

  25.     /* Set memory Address*/
    

  26.     dmaConfig.memoryBaseAddr = (uint32_t)Buf;
    

  27.     /* Set Peripheral Address*/
    

  28.     dmaConfig.peripheralBaseAddr = (uint32_t)&ADC->CDATA;
    


  29. 

  30.     dmaConfig.channel          = DMA_CHANNEL_0;
    

  31.     dmaConfig.fifoMode         = DMA_FIFOMODE_ENABLE;
    

  32.     dmaConfig.fifoThreshold    = DMA_FIFOTHRESHOLD_HALFFULL;
    

  33.     dmaConfig.peripheralBurst  = DMA_PERIPHERALBURST_SINGLE;
    

  34.     dmaConfig.memoryBurst      = DMA_MEMORYBURST_SINGLE;
    


  35. 

  36.     DMA_Config(DMA2_Stream0, &dmaConfig);
    

  37.     NVIC_EnableIRQRequest(DMA2_STR0_IRQn, 0x01, 0x01);
    

  38.     /* Clear DMA TF flag*/
    

  39.     DMA_ClearIntFlag(DMA2_Stream0, DMA_INT_TCI**0);
    


  40. 

  41.     /* Enable DMA Interrupt*/
    

  42.     DMA_EnableInterrupt(DMA2_Stream0,DMA_INT_TCI**);
    

  43.     DMA_Enable(DMA2_Stream0);
    

  44. }
开启DMA中断，可以在每轮采样完成后进行数据处理
复制
  1. void DMA_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.         if(DMA_ReadIntFlag(DMA2_Stream0,DMA_INT_TCI**0) != RESET)
    

  4.         {
    

  5.                                 APM_MINI_LEDToggle(LED2);
    

  6.                                         ADC1_CH0_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[0]/4095*3.3f;
    

  7.                                         ADC2_CH5_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[1]/4095*3.3f;
    

  8.                                         ADC3_CH10_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[2]/4095*3.3f;
    

  9.                                         
    

  10.                                         ADC1_CH1_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[3]/4095*3.3f;
    

  11.                                         ADC2_CH6_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[4]/4095*3.3f;
    

  12.                                         ADC3_CH11_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[5]/4095*3.3f;
    

  13.                                         
    

  14.                                         ADC1_CH2_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[6]/4095*3.3f;
    

  15.                                         ADC2_CH8_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[7]/4095*3.3f;
    

  16.                                         ADC3_CH12_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[8]/4095*3.3f;
    

  17.                                         
    

  18.                                         ADC1_CH4_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[9]/4095*3.3f;
    

  19.                                         ADC2_CH9_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[10]/4095*3.3f;
    

  20.                                         ADC3_CH13_ConvertedValue = (float)DMA_DualConvertedValue[11]/4095*3.3f;
    

  21.         DMA_ClearIntFlag(DMA2_Stream0,DMA_INT_TCI**0);
    

  22.         }
    

  23. }
最后可以使用串口打印，输出采的电压。
复制
  1. int main(void)
    

  2. {
    


  3. 


  4. 

  5.     USART_Config_T usartConfigStruct;
    


  6. 

  7.     /* USART configuration */
    

  8.     USART_ConfigStructInit(&usartConfigStruct);
    

  9.     usartConfigStruct.baudRate      = 115200;
    

  10.     usartConfigStruct.mode          = USART_MODE_TX_RX;
    

  11.     usartConfigStruct.parity        = USART_PARITY_NONE;
    

  12.     usartConfigStruct.stopBits      = USART_STOP_BIT_1;
    

  13.     usartConfigStruct.wordLength    = USART_WORD_LEN_8B;
    

  14.     usartConfigStruct.hardwareFlow  = USART_HARDWARE_FLOW_NONE;
    

  15.     APM_MINI_LEDInit(LED2);
    

  16.     /* COM1 init*/
    

  17.     APM_MINI_COMInit(COM1, &usartConfigStruct);
    


  18. 

  19.     DMA_Init((uint32_t*)DMA_DualConvertedValue);
    

  20.     ADC_Init();
    


  21. 

  22.     while (1)
    

  23.     {
    

  24.       Delay(0x1FFFFF);
    


  25. 

  26.             printf("\r\nADC CH0: ADC1 Voltage    = %f V \r\n", ADC1_CH0_ConvertedValue);
    

  27.             printf("ADC CH1: ADC1 Voltage    = %f V \r\n", ADC1_CH1_ConvertedValue);
    

  28.             printf("ADC CH2: ADC1 Voltage    = %f V \r\n", ADC1_CH2_ConvertedValue);
    

  29.             printf("ADC CH4: ADC1 Voltage    = %f V \r\n", ADC1_CH4_ConvertedValue);
    

  30.                         
    

  31.             printf("ADC CH5: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC2_CH5_ConvertedValue);
    

  32.             printf("ADC CH6: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC2_CH6_ConvertedValue);
    

  33.             printf("ADC CH8: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC2_CH8_ConvertedValue);
    

  34.             printf("ADC CH9: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC2_CH9_ConvertedValue);
    

  35.                         
    

  36.                               printf("ADC CH10: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC3_CH10_ConvertedValue);
    

  37.             printf("ADC CH11: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC3_CH11_ConvertedValue);
    

  38.             printf("ADC CH12: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC3_CH12_ConvertedValue);
    

  39.             printf("ADC CH13: ADC2 Voltage    = %f V \r\n", ADC3_CH13_ConvertedValue);
    

  40.       
    

  41.      
    

  42.     }
    

  43. }
将PA0接到高电平，查看串口打印的就是正确的了。
微信图片_20250716185638.png
APM32F4xx_SDK_V1.4-3ADC.zip (9.83 MB, 下载次数: 1)
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21小跑堂 打赏了 50.00 元 2025-07-28
理由：恭喜通过原创审核！期待您更多的原创作品~~

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21小跑堂
基于APM32F407 的三个ADC多通道DMA采样实例，通过三个ADC结合DMA，实现高效的ADC数据采集，满足高速数据应用需求。  发表于 2025-7-28 17:47

相关帖子
 楼主| Alden 发表于 2025-7-17 11:31 | 显示全部楼层
@21小跑堂
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zjk103 发表于 2025-7-18 10:34 | 显示全部楼层
之前我们用极海的407有发生采样不准的情况，你有没有碰到啊？
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 楼主| Alden 发表于 2025-7-18 11:14 | 显示全部楼层
zjk103 发表于 2025-7-18 10:34
之前我们用极海的407有发生采样不准的情况，你有没有碰到啊？

注意电源的纹波和稳定性，注意ADC的时钟频率，没分频跑在超频的状态精度会受很大影响，正常测试精度是没问题的
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zjsx8192 发表于 2025-7-19 08:52 | 显示全部楼层
不错的例程
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zjk103 发表于 2025-7-19 23:02 | 显示全部楼层
Alden 发表于 2025-7-18 11:14
注意电源的纹波和稳定性，注意ADC的时钟频率，没分频跑在超频的状态精度会受很大影响，正常测试精度是没 ...

我们再试试
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天体书记 发表于 2025-7-21 14:35 | 显示全部楼层
刚刚在另一个帖子我还说，我超级喜欢DMA + 多通道 周期触发采集。
楼主这就这么完美实现并分享了项目
谢谢楼主了
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作业粉碎机 发表于 2025-7-23 13:07 | 显示全部楼层
这个示例代码非常详细，涵盖了ADC和DMA的初始化配置，对于多通道数据采集很有帮助。
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 楼主| Alden 发表于 2025-7-29 14:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 Alden 于 2025-7-29 14:18 编辑
zjk103 发表于 2025-7-18 10:34
之前我们用极海的407有发生采样不准的情况，你有没有碰到啊？

目前测试精度是没问题的，也可以排查VDDA/VREF的供电纹波情况，ADC时钟配置是否在36M以下，是否有开ADC校准，采样的电压输出能力比较弱需要将ADC采样周期加大。
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