搭建stm32电机控制代码框架（三）——Stm32CubeMx配置ADC采样

电机控制另一个关键的模块就是ADC采样，这个模块配置的好坏决定了采样电流和电压的精准度，因此有必要对其进行深入学习。

简介：

STM32 在片上集成的ADC 外设非常强大。STM32F103xC、STM32F103xD 和STM32F103xE增强型产品内嵌3个12位的ADC，每个ADC 共用多达 21 个外部通道，可以实现单次或多次扫描转换。如 STM32F103VET6，属于增强型的CPU，它有18个通道可测量 16 个外部和2个内部信号源。各通道的 A/D 转换可以单次、连续、扫描或间断模式执行ADC 的结果可以左对齐或右对齐方式存储在 16 位数据存器中，模拟看门狗特性允许应用程序检测输入电压是否超出用户定义的高/低闹值。

STM32的ADC模块的几个特点：

• 12位分辨率，指AD转换器对输入信号最小变化的灵敏度，表示数字输出最低位对应的模拟信号。计算公式：信号量程/（（2^n）-1）。STM32微控制器为12位分辨率。
• 转换时间可编程。采样一次至少要用 14 个ADC 时钟周期，而ADC 的时钟频率最高为14 MHz，它的采样时间最短为 1us。
• 输入电压范围为 0~VREF+，其中VREF+一般为3.3V
• 收到触发信号才开始转换。
• 读取可通过两种方式：CPU和DMA读取。将其读到内存中存储。
• 数据格式分为左对齐和右对齐。STM32的ADC为12位ADC，转换后的结果为12位的数据，而数据寄存器为16位，所以转换后的数据在数据寄存器中右两种对其方式，左对齐和右对齐，进行数据转换的时候需要注意。

在了解了一些基础的STM32的ADC知识后，熟悉一下CubeMx中ADC的配置界面，如下图所示，第一步：选择通道。选择PC1作为采样接口，选择ADC采样模块1，并且选择通道11。

第二步：配置ADC参数，时钟分频、工作模式、数据对齐方式、触发源、输出模式等

如下链接时ADC参数的中文注释：中文注解：STM32CubeMX ADC参数配置页-物联沃-IOTWORD物联网

 （1）选择工作模式，由于本实验是同一个引脚是只有一个ADC在采样信号，因此选择独立模式，当一个引脚有多个ADC采样信号的时候，再配置其他模式。

（2）选择时钟分频，选择时钟分频为PCLK2的2分频，一般默认选择2分频，看自己采样率的需求，这里可以选择他的4/8分频。

（3）数据对齐方式为右对齐。

（4）扫描转换模式，就一个通道不需要打开，当有多个通道需要采集信号时必须开启扫描模式，此时ADC将会按设定的顺序轮流采集各通道信号

（5）连续转换模式，本次小实验通过TIM2的定时器触发采样，因此转换完一次之后等待下一次触发之后再次开始转换，选择模式为不使能。

（6）选择通道数目，此时选择为1。

（7）选择触发源，配置为定时器TIM2的比较事件，触发电平为上升沿。

 第三步：配置TIM2定时器，为ADC提供触发源。

在完成ADC自身模块的配置后，需要对触发源进行合理配置，否则无法正常采样。TIM2的配置如下图所示，选择4通道作为输出通道，此时TIM2的时钟源为72M，根据前面定时器模块知识需要要想实现72分频，PSC值设置为71，设置比较值为499时对应采样间隔时间为 （499+1）/1000000 =0.0005s，采样频率为2kHz。 

第四步：打开DMA搬运功能并在主函数中打开以上外设，选择上图中的DMA setting选项卡，打开其功能，并且在主函数的用户代码中打开DMA功能，如下代码所示：

 HAL_TIM_OC_Start(&htim2,TIM_CHANNEL_4);
 HAL_ADC_Start(&hadc2);
 HAL_ADC_Start(&hadc1);
 HAL_ADCEx_MultiModeStart_DMA(&hadc1,(uint32_t *)&g_adc_value,1);
 LL_DMA_DisableIT_HT(DMA2,LL_DMA_STREAM_0);

 第五步：上面DMA将ADC转换的数据存到了g_adc_value变量中，我们设置的是右对齐方式并且有效数据位为12位，因此需要乘以系数 3.3/4096。

根据右对齐方式定义，需要将ADC采样值生成代码后进行测试得到如下结果：