前言:
刚刚参加完2024年全国大学生电子设计竞赛,在备赛过程中学习了很多信号类相关知识,在信号类题目中呢,ADC是一个复杂且实用的要点,而与其紧密相关的几个参数就是——采样率、采样精度,而是 stm32F407 单个adc最大采样率为2.4M,这个采样率在有些时候还是不能满足我们的需求,这时三重ADC交替采样值得我们一学了。本次将给大家分享“三重ADC交替采样”的配置与使用。
关于三重ADC的原理,这里就不过多解释,主要给大家分享用法,便于大家快速使用。
原理可参考这位博主的文章——《stm32教程之三重ADC交错采样》
正文:
时钟配置:
由于不同型号单片机开启单ADC2.4M采样率的方法不完全相同,所以这里就以2M采样率为示例,最终采样率为6M。
基础配置:
串口配置:
串口重定义的方法这里就不在赘述,网上教程很多。
TIM定时器配置:
实际采样率为2M x 3 = 6M(更改时钟可以达到7.2M)
ADC配置:
DMA配置:
关于DMA模式——循环与普通模式的区别,字节长度——word与half word的区别,可以看这篇博客——《stm32-HAL 电赛信号教程》
代码示例:
先进行数组定义等,这里我将ADC数据个数、采样率进行了宏定义,方便程序修改与调用。采样率为6M,ADC数据个数为1024(这里我是为了方便进行fft,大家可以按需求更改)。这里定义了一个标志位DMA_FLAG,后面会用到。
#define ADC1_DMA_Size 1024
float ADC1_ConvertedValue[ADC1_DMA_Size];
uint32_t ADC_Value [ADC1_DMA_Size/2];
uint8_t DMA_FLAG=0;
然后将adc、tim开启,并使用函数HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA,开始DMA的传输
注意:这里DMA传输数据的个数是ADC采样个数的一半,即1024/2=512。并且不需要手动打开ADC1,它会自动打开。这些都是写在while前面。
HAL_ADC_Start(&hadc2);
HAL_ADC_Start(&hadc3);
HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1,(uint32_t*)ADC_Value,512);
HAL_TIM_Base_Start(&htim8);
在函数HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA执行完后会进入中断服务函数HAL_ADC_ConvCpltCallback中,我们在里面改变标志位的值,方便我们知在函数执行完后再进行后续处理。这个函数可以直接复制到main.c中,放在主函数前面或后面。
void HAL_ADC_ConvCpltCallback(ADC_HandleTypeDef *hadc)
{
DMA_FLAG=1;
}
然后在主函数while中进行数据处理,这个处理方式与三重ADC采样模式的原理有关,就不解释了。
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
if(DMA_FLAG==1)
{
DMA_FLAG=0;
for(int i=0,m=0;m<512&&i<1024;)
{
ADC1_ConvertedValue= (float)(ADC_Value[m]&0x0000FFFF)*3.3f/4095.0f;
i++;
ADC1_ConvertedValue= (float)((ADC_Value[m]&0xFFFF0000)>>16)*3.3f/4095.0f;
i++;
m++;
}
for(int i=0;i<1024;i++)
{
printf("%f\r\n",ADC1_ConvertedValue);
// printf("%d\r\n",ADC_Value);
}
}
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
结语:
如果有错误或建议,欢迎大家指出。有任何疑问大家也可以直接留言。祝大家学业进步!
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