STM32--ADC

平台：STM32F407ZGT6 

STM32CUBEMX-V6.6.1+STM32F4-1.27.1固件包+MDK5.27

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目录

前言

single

scan + discontinous

scan+continous+DMA

遇到的问题

现象：

原因：        

解决办法：

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前言

        STM32F407 有三组 ADC 控制器，其中 ADC1 有多达19个复用通道，可测量16个外部源，芯片内部温度传感器，Vrefint 和 Vbat。

        在转换时可分为两组，regular and injected。在转换的过程中，为了转换的顺序可控。这两组都有自己的转换序列，regular 中最多有16个转换序列，injected 最多有4个转换序列。regular 中关于转换序列的规则通道及其顺序，还有转换的总数，都需要写入ADC_SQRx寄存器。injected 中关于转换序列的规则通道及其顺序，还有转换的总数，都需要写入 ADC_JQSR寄存器，详见相关寄存器描述。

        在转换的过程中，还有转换模式的选择，有 single，continous，scan，discontinuous 四种模式。

        以下实验只讨论 regular 转换组

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single

        在 single 转换模式下，ADC 只执行一次转换，若是 regular 转换，则将转换数据存储在 ADC_DR 寄存器中。

        在 CUBEMX 中的配置参考图1，我这里开启了 IN4 和 IN5 两个通道。

图1

        因为配置了 IN4 和 IN5 两个通道，所以在 signal 模式下需要重新配置通道来达到不同通道采集 ADC 的功能，为此，我编写了以下函数，请参考图2。

图2 

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scan + discontinous

        scan + discontinuous 模式，在这转换的四种模式中，并不是每一种都可以单独拿来用。开启 scan 模式是为了扫描转换序列，也就是扫描 ADC_SQRx 寄存器中所选择的所有通道。开启 discontinuous 模式为了单次转换小于等于8个的转换序列。当触发转换时，会在 ADC_SQRx寄存器中去转换接下来的 n 个转换。

        所以 scan + discontinuous 模式实现了单次转换数量可配置且非连续，外部触发或软件触发去转换定义在 ADC_SQRx 寄存器中转换序列的功能。这里需要注意的是，由于转换数据只能存储在 ADC_DR 寄存器，加上没有开启 DMA 搬运的功能，所以在这种情况下，为了防止转换数据覆盖而导致丢失， discontinous 的单次转换序列需要选择为1。CUBEMX 的配置请参考图3。

图3 

        在转换完一条通道之后，会接着按转换序列中定义通道去转换下一条通道，并不需要手动的通道切换。请参考图4 的读程序。

图4 

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scan+continous+DMA

        因为在 regular 转换中，转换的结果只能存放在 ADC_DR 寄存器中，若此刻开启 scan + continous 模式或者单次转换大于一个序列的 scan + discontinuous 模式，在启动转换过程后。是来不及去准确的从 ADC_DR 寄存器读取到对应通道数据的，那么就只能采取 DMA 搬运的方式。参考图5、图6  CUBEMX 的配置，这里采用 scan + continous 的模式去循环转换 IN4 IN5 两个通道的数据，并采用 DMA 搬运的方式。

图5 

图6 

        经过图5，图6的配置后，在工程中添加如下代码，请参考图7。

图7 

        这里需要注意的是 ad_value 的变量形式，因为 DMA Data Width 设置为 Half Word，所以需要定义为 uint16_t 类型。 HAL_ADC_Start_DMA 函数的第二个传入形参为 uint32_t 类型的指针，所以我们这里要强转为 (uint32_t *)。

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遇到的问题

现象：

        无论是单次转换模式，还是连续转换+DMA传输的模式，都会遇到一个问题，那就是通道之间会相互干扰。即一个通道电压的变化会微量的影响到其它通道电压的变化。

原因：        

        多个通道是通过模拟多路开关自动切换的，这就导致，在切换的瞬间上一个通道的电压值会干扰到下一个通道，切换速度越快，影响越大，切换的时间间隔越久，影响越小

解决办法：

1：增大Sampling Time可以一定程度上减小影响

2：在单次转换模式中，可以在转换之间插入一定延时，也可以采用平均求值的方式

3：将通过1和通道2配置到 ADC1 和 ADC2 上面，彻底隔离，单次转换中试过此方法，连续转换+DMA中没试过，有待验证。

4：在AD通道管脚上并联一个100nf左右的电容，没试过，有待验证。