STM32关于使用定时器触发ADC转换

只看该作者 · 2023-5-30 23:52

以STM32 ADC的常规通道为例（注入通道类似）：

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配合上ADC外设的框图：

如上图，STM32 ADC的常规通道可以由以上6个信号触发任何一个，我们以使用TIM2_CH2触发ADC1，独立模式，每次仅测一条通道

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ADC的配置如下：（以下代码使用STM32固件库V3.5）

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void ADC_Configuration(void)



{



    ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;



    ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;



    ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;    //关闭通道扫描模式



    ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;



//注意不要使用持续转换模式，否则只要触发一次，



//后续的转换就会永不停歇（除非CONT清0），这样第一次以后的ADC，就不是由TIM2_CC2来触发了



    ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T2_CC2;   //配置TIM2_CC2为触发源



    ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;



    ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;



    ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);



    RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);   //配置时钟(12MHz),在RCC里面还应配置APB2=AHB时钟72MHz，



    ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_8, 1, ADC_SampleTime_1Cycles5);  



    ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);



    ADC_ResetCalibration(ADC1);



    while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));



    ADC_StartCalibration(ADC1);   //Start Calibration register



    while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));   //waiting for finishing the calibration



    ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1, ENABLE);



//设置外部触发模式使能（这个“外部“其实仅仅是相对于ADC模块的外部，实际上还是在STM32内部）



}

只看该作者 · 2023-5-30 23:53

这里再注意一点上面左图最顶上的那句话：当外部触发信号被选为ADC规则或注入转换时，只有它的上升沿可以启动转换。这跟下面的定时器2的正确配置关系很大。

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void TIM2_Configuration(void)



{



    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;



    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;



    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000;   //设置100mS一次TIM2比较的周期



    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 719;   //系统主频72M，这里分频720，相当于100K的定时器2时钟



//采集时间 = TIM_Period/(系统主频/TIM_Prescaler) = 10000/(72*10^6/720) = 100mS



    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;



    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;



    TIM_TimeBaseInit(TIM2, & TIM_TimeBaseStructure);



    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;   //下面详细说明



    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;//TIM_OutputState_Disable;



    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = 5000;   //TIM_Pulse < TIM_Period,也可直接置入10000,TIM_Period = TIM_Pulse



    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;    //如果是PWM1要为Low，PWM2则为High



    TIM_OC2Init(TIM2, & TIM_OCInitStructure);



    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);



    TIM_InternalClockConfig(TIM2);



    TIM_OC2PreloadConfig(TIM2, TIM_OCPreload_Enable);



    TIM_UpdateDisableConfig(TIM2, DISABLE);



}

只看该作者 · 2023-5-30 23:53

还是来引用参考手册的原图：（截图引自通用定时器一章）

上图中红蓝两个框中间部分，顶上是TIM2自动重装寄存器和计数器寄存器，下面4个Capture/compare x register是TIM2_CCRx寄存器。

要使用TIM2的CC2来触发ADC，看懂这个图是关键。

首先要明确，这个图的红框部分和蓝框部分，是不会同时工作的，红框是配置为输入捕捉模式才能生效，蓝框是配置为输出比较模式才能生效，通过配置TIM2_CCMR1_CC2S来控制TIM2_CC2究竟是处于哪种模式（CC2S=0为比较输出，>0为输入捕捉），请注意：这里蓝框的其中一个输出是TIMx_CH2，而TIM2_CH2又是ADC规则通道的触发源，也就是说如果要触发ADC，则需要每次比较匹配时，在TIM2_CH2上产生一次上升沿。

那么我们首先需要操作蓝框内的最左边部分也就是OC2REF，要使比较匹配时发生一次上升沿，（以定时器向上计数为例）就需要在TIM2_CNT时，通道2为低电平，TIM2_CNT>=TIM2_CCR2时，通道2为高电平。

从参考手册定时器一章4.7节的CCMR1寄存器中的0C2M[2:0]的介绍可以看出来，只有在PWM模式才能满足上面所说的条件，任何单纯的冻结、配置OC2REF为高或者为低、强制OC2REF为高或者为低，都无法满足要求，不少同学就是死在这个上面，以为是配置TIMING模式，实际上这样根本无法改变OC2REF的电平，就无从触发ADC了。

CCMR1_CCxS(x为1、2、3、4，决定是哪个通道)是选择为捕捉输入还是比较输出，这里我们需要配置为输出。

以上两段配置程序，可以以100ms的周期驱动AD转换一次，不再需要使用TIM和ADC中断资源。

只看该作者 · 2023-5-30 23:53

总结：

想要使用STM32的定时器触发ADC，必须将定时器配置为比较输出PWM模式，并且一定要注意TIMx_CHx输出上升沿才触发，若是在比较匹配的瞬时产生的不是上升沿而是下降沿，那么就不一定是在比较匹配的瞬间触发ADC了，特别是在类似于电机控制的应用中要注意这一点。