糖尿病康复,内容丰富有趣,生活中的好帮手!
糖尿病康复 > STM32使用ADC+DMA进行多通道模拟量采集 (踩坑及傻瓜式解析)

STM32使用ADC+DMA进行多通道模拟量采集 (踩坑及傻瓜式解析)

时间:2020-08-25 05:20:05

相关推荐

STM32使用ADC+DMA进行多通道模拟量采集 (踩坑及傻瓜式解析)

STM32使用ADC+DMA进行多通道模拟量采集 (踩坑及通俗解析)

​ 利用STM32的片上外设可采集多个模拟量(如传感器数值),并在嵌入式程序中使用。如果只使用了一个通道,用时令ADC转换而后读取DR寄存器即可。多通道时,可利用ADC+DMA可实时,有序的转存多通道数据至程序内存(数组),用时可随时访问并索引到对应通道。

CubeMX配置

时钟配置如下:

​ 原先经常忽视时钟的信息,这里注意一下ADC1,2,3的时钟频率,其于ADC采样时间有关。如果时钟配置的很高,那么选择1.5Cycles可能不满足最小转换时间,产生错误不易debug。

ADCs配置如下:

​ ADC1的独立模式工作逻辑:一个ADC外设(ADC1)对应一个缓存(DR寄存器),同时采集多个通道指按配置的顺序依次将模拟量转换位数字量,然后储存在外设所谓的"共享内存"——DR寄存器中,DR的值被硬件不断的覆盖写入,在恰当时刻读取DR中的值,可得到对应通道的数据。通过一系列硬件中断信号,标志位等,可保证DR中读取的数据与期望的通道相对应。总而言之,DR成为了安全队列。

​ 各个选项含义见表格。

DMA配置如下

由于开始不太理解DMA几个配置的含义,曾在这里踩了很多坑,对应在程序中说明。

因为没有使用中断,NVIC Settings中我把中断关闭了。

程序使用

自动生成代码有时有坑:main中有系统生成的各外设初始化函数调用

/* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_DMA_Init();MX_ADC1_Init();MX_DAC_Init();MX_UART4_Init();MX_USART3_UART_Init();......

检查MX_DMA_Init();是否在MX_ADC1_Init();之前调用,默认情况我的在后面,后发现DMA功能异常,手动更改顺序后正常

启用ADC转换,DMA模式

开一个数组存数,main中while前调用两个库函数开启外设即可。业务中随时访问数组得到ADC转换值。

uint16_t testbuffer[4]={0};while(HAL_ADCEx_Calibration_Start(&hadc1)!=HAL_OK);while(HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&testbuffer,4)!=HAL_OK);

调用HAL库函数HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1,(uint32_t*)&testbuffer,4)开启了配置好的ADC和DMA,其中:

hadc1为外设的句柄,很好理解。

testbuffer是DMA搬运的目的内存。 我希望testbuffer[0]~[3]分别存入四个通道的转换数据,因此创建了size为4的数组,函数第三个参数设置为4,并勾选了Memory下Increment Address选项框。Increment Address使得每搬运一次DR寄存器的数据后,搬运目的地的起始地址向后偏移一个Data With,注意这里是CubeMX配置的Data With而不是函数形参的类型宽度或目的数组的元素宽度。第三个参数为4告诉DMA搬运四次为一个循环,如果没有配置Circle模式,4次后停止。下次调用重新启用,从testbuffer地址重新写入。Circle模式下,四次搬运四次后自动重新开启,即目的地址回到testbuffer

​ 函数形参类型是uint32_t*,起初把我迷惑了,创建了uint32_t类型的数组以存放DMA搬运的数据。实际上,貌似函数只使用了传入的首地址。为了便于直接使用,这里的数据类型应与DMA配置的Data Width对应。我使用的MCU其ADC转换精度为12位,因此使用HalfWord(16bit)足以,因此配置时两边都使用了默认的HalfWord,该配置使DMA每次从ADC搬运16bit数据到地址testbuffer,下一波数据搬运到testbuffer+16bit的地址中,再下一次到testbuffer+2*16bit。如果testbufferuint32_t类型的,并不影响数据搬运行为,但访问testbuffer[0]时,得到的uint32_t类型的数值是通道ch1ch2合并而来的,还要取高16位和低16位将两帧分开。对于每一帧,低12位是数据,剩余的4位被0填充。

testbuffersize不应小于第三个参数,否则数组越界。数组可以很大,但只循环使用前面的几段。有些程序采集四个通道,用size为400的数组,DMA也依次搬运400次,这时数组中同时保存了连续时间内的100组“四个通道的数据”,可对每个通道求取平均值当作检测值。

​ 在上述配置下,启动后ADC时刻转换着外界模拟量的值,DMA不停搬运数据,而DMA请求不同于中断请求,高频的DMA转换并不会不占用CPU,testbuffer[]中被这个硬件进程不断刷新着数据。可近似认为访问testbuffer[]时得到的是ADC转换的实时值。

如果觉得《STM32使用ADC+DMA进行多通道模拟量采集 (踩坑及傻瓜式解析)》对你有帮助,请点赞、收藏,并留下你的观点哦!

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。