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使用 STM32G4 系列芯片开发产品#xff0c;用到其中一个 ADC 模块的多个通道#xff0c;他希望使 用 TIMER 来定时触发这几个通道的转换。不过他有两点疑惑。第一#xff0c;他期望定时器触发这几个 通道是每触发一次则只转换一个通道#xff0c;这样依次触发…1、问题描述
使用 STM32G4 系列芯片开发产品用到其中一个 ADC 模块的多个通道他希望使 用 TIMER 来定时触发这几个通道的转换。不过他有两点疑惑。第一他期望定时器触发这几个 通道是每触发一次则只转换一个通道这样依次触发转换而不是触发一次就把几个通道都转换 完结。他不知这样是否可行第二既然是 TIMER 每触发一次就转换一次如果说某个通道正 在转换时来了触发这个触发事件是否会丢失是否会导致最终转换的数据混乱。
2、问题分析
先说他的第一问题。多个通道进行转换定时器每触发 1 次则转换 1 个通道这是可以做到 的。我们可以采用 ADC 模块的间断分组转换模式我们可以指定每次启动 ADC 所需要转换的通 道数。比方现在用到 6 个 ADC 通道需要做转换我们可以指定每次触发启动时转换 2 个通道 这样 3 次触发后 6 个通道即告完成 1 轮转换。这里截取 STM32G4 系列参考手册有关 ADC 规则 通道实施间断转换【或称非连续转换】的相关描述如下 图 1、STM32G4 ADC 间断转换模式介绍截图 具体到客户的需求他希望每次触发只转换 1 个通道我们在配置时将上面截取信息中的 n 设置为 1 即可。 现在说他的第2个问题。当某通道正在进行ADC时此时出现的触发事件是否会被无视掉 其实是会的。ADC 模块并没有对外来触发事件提供缓冲能力针对这点在各个系列的参考手册 上都明确的描述。我下面截取了几个系列的相关描述如下几幅图所示。 图 2、有关 ADC 转换时出现触发事件的处理情形 如果出现触发事件被忽略掉在多通道间断转换模式下是否会出现转换数据的混乱呢按 理不会出现因为只是有些触发事件被无视掉了ADC 的转换顺序并没有乱,这个顺序没乱结 果就不该乱。
3、结果验证
我们不妨使用 STM32G474 芯片做下相关验证看看当 TIMER 触发事件的速率快到一定程 度时是否会出现触发事件被无视、转换结果是否混乱。这里使用片内两个 ADC 专用通道一个 是测试信号的另一个是测试内部信号的。这两个信号的转换结果相对稳定、数据相 差有明显便于观察。ADC 转换结果使用 DMA 进行传输。 先使用 STM32CubeMx 进行配置。【注意ADC 的启动触发选择 TIMER 的 TRGO 信号 具体就是 TIMER 的更新事件。TIMER 的时基参数配置就不截图了验证过程中也要不停修改时间参数以改变触发频率。另外我把那两个被采样信号的采样时间故意设置比较大当然本 身这两个通道对采样时间也有最小需求这里就不延伸了。】 配置完成后创建工程先把 TIMER 的时间参数这里先把溢出周期设置够久保证溢出周 期足够长于转换通道的最长转换时间即可。【只是为了演示效果时间无须精确】 我让 TIMER 溢出 10 次亦即产生 10 更新事件去触发 ADC同时在定时器更新中断里对更 新事件次数进行统计变量是 cnt_Update。 ADC 结果通过 DMA 传输到内存数组。我们运行程 序查看结果【见下图】 从上面结果可以看到TIMER 产生 10 次更新事件ADC 也依次转换了 10。通道转换结果 0x130y 和 0x143y 很有规律【数据结尾的 y 因为数字略有波动故用 y 表示,同时区别于 x】。 我们尝试将 TIMER 溢出周期慢慢调短即溢出频率加快。但总的溢出次数不变依然是 10 次。我们在看看下面的情形。 从上面结果看到尽管 TIMER 产生了 10 次触发但 ADC 转换结果才 5 个。不过转换顺序 及结果并无混乱结合前面结果来看总是先出现 0x130y 结果、然后 0x143y,这样交替进行。 当然我在实际测试时做了多次验证这里只是代表性地放一张截图过来。整个过程中随着 TIMER 溢出频率的提升会发现转换结果变少但没见到输出结果顺序混乱的。
随着我将 TIMER 溢出周期不断调短最后可以发生只能见到一次转换结果了。如下图所 示 从上图结果来看虽然只有 1 个转换结果即对第一个通道做了转换第 2 通道都没有来得 及转换但定时器的溢出次数依然是 10 次只是除了 1 次外的其它 9 次都被无视掉了。
4、问题拓展
既然谈到 ADC 的触发事件我们也该知道基于外部事件对 ADC 进行触发时其触发频率 也是有限制的这点在各个芯片的 ADC 特性参数那里都有介绍。我这里做部分截图过来抛砖 引玉。在具体应用时我们可以 针对性地阅读查看。 图 3、STM32 ADC 特性有关外部触发频率的信息截图
4、问题小结
本文着重针对客户的疑问作了相关解释并做了相关验证确认。在涉及多通道 ADC 转换同时又不期望一次触发就将整个序列转换完成时考虑使用 ADC 的间断分组转换模式或许是个不错的方案。
本文档参考ST官方的《【应用笔记】LAT1362利用STM32TIMER触发ADC实现分组转换》文档。
