ADC（16bit分辨率）+DMA采样三路模拟量（并行）

1万 · 2021-9-4 15:21

一、前言
在实际项目上，ADC采样必须与DMA组合使用，实现并行采样。这里的“并行采样”并不是多个通道同时采样，而是ADC控制器一边采样，CPU一边干其他非常重要的活。当CPU在需要ADC采样的数据时，通过cache获取内存里模拟量的值即可。

这个笔记实现ADC3+DMA采样三路模拟量，分别是ADC_IN9, Vrefint Channel(MCU内部）, Temperature Sensor Channel（MCU内部）.

系统框图如下（从右到左）：

ADC3采样各个通道的模拟量，每当采样完成时，让DMA将采样的数据存放到内存RAM_D3里（声明一个全局数组ADC3_Data[3]）。
每隔300ms，CPU通过cache获取全局变量ADC_Data[0] ~ ADC_Data[2]一共3个模拟量。

1万 · 2021-9-4 15:22

二、CubeMX
2.1、RCC，SYS，Clock Configuration
这三项的设置不赘述

2.2、CORTEX_M7(cache与MPU）
DMA不能访问DTCM内存，所以要开辟RAM_D3内存，让DMA有地方放数据。基于这个目的，需要开启Cortex_M7的cache与MPU功能。

1万 · 2021-9-4 15:23

2.3、ADC3 Mode and Configuration

1万 · 2021-9-4 15:24

2.4、DMA Settings

1万 · 2021-9-4 15:24

2.5、Parameter Settings

1万 · 2021-9-4 15:26

2.6、GPIO settings

只有ADC3_IN9是外部通道，所以只有一个GPIO口。

最后生成代码：

1万 · 2021-9-4 15:27

三、Keil

3、1、Target

让Keil只管理DTCM内存，不要管理其他内存。

1万 · 2021-9-4 15:29

2.2、Linker
从ST官方手册RM0433可以查到，STM32H743的Flash首地址是0x08000000，DTCM（紧密耦合内存）的首地址是0x20000000。

.sct文件，最开始跟Target配置的ROM与RAM一一对应的。接下来，我们需要增加.sct的内存。

在.sct文件添加其他内存的描述。

; *************************************************************
; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***
; *************************************************************

LR_IROM1 0x08000000 0x00200000  { ; load region size_region
  ER_IROM1 0x08000000 0x00200000  {  ; load address = execution address
*.o (RESET, +First)
*(InRoot$$Sections)
.ANY (+RO)
.ANY (+XO)
  }
  RW_IRAM1 0x20000000 0x00020000  {  ; RW data
.ANY (+RW +ZI)
  }

  RW_IRAM4 0x38000000 0x00010000  {  ; RW data - 64KB SRAM4(0x38000000)
*(.RAM_D3)
  }

}
接着，一定要Rebuild整个工程，不然会报错。。

1万 · 2021-9-4 15:29

四、代码

4.1、adc.c

在函数MX_ADC3_Init（）：

1万 · 2021-9-4 15:30

4.2、main.c

1万 · 2021-9-4 15:31

五、硬件接线
只有ADC3_IN9是外部通道，为了方便测试，ADC3_IN9连接3.3V。

六、DEBUG
6.1、Debug(printf)Viewer
从printf的信息看到，Vrefint的值是正确的。ADC3_IN9与DC3.3V连接，所以它的值非常接近3.3V。

1万 · 2021-9-4 15:31

6.2、观察全局变量

实时观察全局变量。

1万 · 2021-9-4 15:32

七、细节补充
7.1、在HAL_ADCEx_Calibration_Start（）之前添加HAL_Delay
有一些网友说，在某些板子上电时，电容正在充电，最好在HAL_ADCEx_Calibration_Start（）之前延时一会会，等待电容充满电，板子的3.3V电源网络稳定后再执行HAL_ADCEx_Calibration_Start（）。