如何利用 HC32A4A0 的 ADC 支持的13路模拟通道和8通道序列功能

只看该作者 · 2025-5-21 15:18

使用 HC32A4A0 系列 MCU 的 ADC（模数转换器）进行多通道高效轮询采样，可以借助其 13 路模拟输入通道和 8 通道序列功能（SCAN 模式），结合 DMA 自动传输数据实现高效无阻塞采样。以下将分享具体配置思路、代码示例和技巧。

一、基本特性理解（HC32A4A0 ADC）
13 路模拟通道：AIN0~AIN12 可连接外部模拟信号。

8 通道序列扫描（SCAN）功能：最多配置 8 个通道一次性连续采样。

支持 DMA：ADC 转换结果可自动传送至内存，无需 CPU 干预。

支持多种触发方式：软件触发、定时器触发、外部引脚触发等。

转换数据寄存器（ADDR0~ADDR7）：与通道序列一一对应。

二、高效轮询采样思路
目标：采集多个 ADC 通道的电压值，要求效率高、CPU 占用低。

方案概述：
配置 ADC 为扫描模式（Sequence Mode），一次性采集 8 个通道。

启用 DMA 自动传输，将 ADC 数据移动到内存数组中。

使用定时器触发 ADC 启动，确保周期性采样。

ADC 转换完成后，DMA 触发中断或设置标志，通知主程序处理数据。

三、关键配置步骤
1. ADC 初始化配置（以 AIN0~AIN7 为例）
c
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#define ADC_CHANNEL_COUNT 8
uint16_t adc_result[ADC_CHANNEL_COUNT];  // DMA 传输目标

void Adc_Init(void)
{
stc_adc_init_t stcAdcInit;
stc_adc_ch_cfg_t stcChCfg;

// 1. 开启 ADC 和 GPIO 时钟
PWC_Fcg3PeriphClockCmd(PWC_FCG3_ADC, Enable);
Gpio_SetAnalogMode(PortA, Pin00);  // 示例 AIN0

// 2. ADC 初始化结构体默认
ADC_StructInit(&stcAdcInit);
stcAdcInit.u16ScanMode = ADC_SCAN_SEQ;    // 扫描模式
stcAdcInit.u16Resolution = ADC_RESOLUTION_12B;
stcAdcInit.u8RepeatMode = ADC_SEQ_REPEAT;  // 连续扫描
ADC_Init(ADC, &stcAdcInit);

// 3. 配置通道序列（SEQ）
ADC_SeqChCmd(ADC, ADC_SEQ_CH0, Enable);  // AIN0
ADC_SeqChCmd(ADC, ADC_SEQ_CH1, Enable);  // AIN1
ADC_SeqChCmd(ADC, ADC_SEQ_CH2, Enable);  // ...
ADC_SeqChCmd(ADC, ADC_SEQ_CH7, Enable);  // AIN7

// 4. 配置 DMA 传输
ADC_DmaCmd(ADC, Enable); // 启用 ADC DMA 功能
}
2. DMA 配置（以 DMA 通道0 为例）
c
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void Dma_Init(void)
{
stc_dma_init_t stcDmaInit;

PWC_Fcg0PeriphClockCmd(PWC_FCG0_DMA1, Enable);  // 打开 DMA1 时钟
DMA_StructInit(&stcDmaInit);

stcDmaInit.u16BlockSize = ADC_CHANNEL_COUNT;
stcDmaInit.u16TransCount = 1;
stcDmaInit.u32SrcAddr = (uint32_t)&ADC->ADDR0;
stcDmaInit.u32DestAddr = (uint32_t)adc_result;
stcDmaInit.u16SrcAddrInc = DMA_SRC_ADDR_FIX;
stcDmaInit.u16DestAddrInc = DMA_DEST_ADDR_INC;
stcDmaInit.u16DataWidth = DMA_DATAWIDTH_16BIT;
stcDmaInit.u16IntEn = Enable;  // 可选：DMA 传输完成中断

DMA_Init(DMA_UNIT1, DMA_CH0, &stcDmaInit);

DMA_Cmd(DMA_UNIT1, DMA_CH0, Enable);
}
3. 使用定时器周期触发 ADC
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void Timer_TriggerADC_Init(void)
{
// 初始化定时器，每 N 毫秒触发一次 ADC
// 配置定时器触发 ADC（TRG1 或 TRG2）
// ...
ADC_SetTriggerSrc(ADC, ADC_TRG_SRC_EVT0);  // 选择定时器触发源
ADC_TriggerCmd(ADC, Enable);
}
四、主程序逻辑（DMA 中断或轮询处理）
c
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int main(void)
{
Adc_Init();
Dma_Init();
Timer_TriggerADC_Init();

while (1)
{
      // 可在 DMA 中断中设置标志，或在此直接检查结果
      if (adc_data_ready)
      {
         adc_data_ready = 0;

         for (int i = 0; i < ADC_CHANNEL_COUNT; ++i)
         {
            printf("ADC[%d] = %u\n", i, adc_result[i]);
         }
      }
}
}

总结
使用 HC32A4A0 的 ADC 扫描 + DMA 模式是实现多通道模拟量采样的高效方案。通过合理配置触发、通道序列、DMA 传输，结合定时器调度，可以实现低 CPU 占用、高实时性的轮询采样系统。

如需扩展至更多通道，可实现通道动态切换与序列更新逻辑。